Деятельное состояние ткани: Деятельное состояние тканей. Мембранный потенциал действия, его фазы, их происхождение.

состояние покоя и состояние активности или деятельности

Существуют две основные теории проявления жизнедеятельности, два
основных состояния, в которых может находиться живое образование: состояние
покоя и состояние активности или деятельности

Деятельное состояние живого
образования определяется как изменение этого образования при изменении внешней
среды, в условиях наличия специальных раздражающих воздействий. Деятельное
состояние характеризуется изменением физиологических свойств, имеющих место в
состоянии покоя. Если изменения внешней среды превышают определенный индивидуальный
уровень, то деятельное состояние проявляется в функциональных отправлениях
данного живого образования. Есть две формы деятельного состояния: возбуждение и
торможение. Процесс возбуждения выражается в проявлении
функциональны отправлений живых образований,  процесс торможения проявляется в прекращении
функциональных отправлений. Возбуждение – это активный процесс, которым живая
ткань отвечает на раздражение, воздействие из вне.
Этот процесс заключается в ряде последовательных реакций, сопровождающихся освобождением
живой тканью различных видов энергии. Процесс возбуждения имеет ряд проявлений. одни из этих проявлений являются
общими для любой ткани. Они качественно не специфичны. Другие признаки
возбуждения имеют различное выражение в реакциях различных тканей и являются
специфичными. К числу не специфических признаков возбуждения относится физикохимические и химические реакции, связанные с
освобождением разных видом энергии: электрической, тепловой,  лучистой. Эти реакции прежде всего
проявляются в изменении ионного обмена в системе: клетка-
окружающая среда. К специфическим признакам возбуждения относится
функциональное отправление живых образований, которые являются конечными в их
много звеньевой реакции на воздействие из вне. Для
мышечной ткани специфическим признаком является сокращение.  Функция-
приспособительная  реакция живого
образования н7а воздействие из вне, в основе которого лежит процесс
возбуждения. Другой формой деятельности живого образования является процесс
торможения. Торможение – это активный процесс, в котором живая ткань отвечает
на воздействие из вне и
который проявляется в угнетении текущего функционального отправления живого
образования. Реакция торможения связана с генерацией
различных видом энергии, однако энергетические признаки торможения качественно
и количественно отличаются от энергетических признаков возбуждения.
Торможение на ряду с возбуждением обеспечивает
совершенное приспособление живых организмов к условиям существования.
Деятельное состояние обеспечивает активный характер взаимодействия организма и
среды. Оно обеспечивает двустороннюю направленность взаимодействия организма и
среды.

ВОЗБУДИМОСТЬ — это… Что такое ВОЗБУДИМОСТЬ?

Экзаменационные вопросы «Стоматология» — Кафедра нормальной физиологии им. проф. В.С. Куприянова

1.      И.П. Павлов. Основные этапы
его деятельности, значение работ для клиники.

1.      Раздражимость, возбудимость
как основа реакции ткани на раздражения. Раздражители, их виды, характеристика.

2.     
Современные представления о строении и функции мембран. Ионные каналы
мембран. Ионные градиенты клетки, их механизмы.

3.     
Мембранный потенциал, теория его происхождения.

4.     
Деятельное состояния тканей. Порог раздражения. Локальный ответ.
Критический уровень деполяризации.

5.     
Потенциал действия, его фазы и происхождения. Соотношение фаз
возбудимости с фазами потенциала действия. Особенности  местного и распространяющегося возбуждения.

6.     
Законы раздражения возбудимых тканей.

7.     
Применение законов раздражения. Методы изучения возбудимости мышц и
нервов в стоматологии. Электроодонтометрия, ее значение в стоматологии.

8.      Действие постоянного тока на
нервно-мышечный препарат. Законы Пфлюгера.

9.      Одиночное сокращение
скелетной мышцы и его фазы. Суммация одиночных мышечных сокращений. Тетанус.
Учение о пессимуме и оптимуме и частоты раздражения. Лабильность.

10.   
Особенности строения и функционирования гладких мышц. Раздражители
гладких мышц.

11.   
Современная теория мышечного сокращения и расслабления.

12.   
Строение и классификация синапсов, медиаторы, взаимодействие с
рецепторами. Передача возбуждения с нерва на мышцу.

13.   
Утомление нервно-мышечного препарата и утомление в целом организме.

14.   
Механизм проведения нервного импульса по безмиелиновым и миелиновым
волокнам. Законы проведения возбуждения по нервам.

15.   
Гальванические явления, возникающие в полости  рта при ортопедическом лечении. Их влияние на
функциональное  состояние органов и
тканей полости рта

16.   
Функциональное назначение отдельных жевательных мышц. Контрактура
жевательной мускулатуры и ее последствия.

17.   
Физические свойства жевательных мышц. Сила и работа жевательной
мускулатуры. Гнатодинамометрия.

18.   
Участие мышц челюстно-лицевой области. 
Функция глотания, речеобразования и дыхания.

19.    Мышечно-суставная рецепция (проприорецепция).

1.      Плазма крови. Осмотическое и
онкотическое давление. Осмотическая стойкость эритроцитов.

2.      Красные клетки крови
(эритроциты), их функции. Скорость оседания эритроцитов.

3.      Лейкоциты, лейкоцитарная
формула. Функции различных видов лейкоцитов.

4.      Тромбоциты: их строение,
количество, функции.

5.      Антисвертывающая система.
Факторы, ускоряющие и замедляющие свертывание крови.

6.      Учение о группах крови.
Резус-фактор.

7.      Свертывание крови.
Осложнения, возникающие у больных с нарушением свертывания крови. Физиологическое
обоснование мероприятий при длительном кровотечении после операции удаления
зуба.

8.      Физиологическое обоснование
особенностей подготовки больного с нарушением свертывания крови  и операции удаления зуба. Физиологическое
обоснование мероприятий при длительном кровотечении после операции удаления
зуба.

9.      Понятие о гемостазе. Процесс
свертывания крови и его фазы. Факторы, ускоряющие и замедляющие свертывание
крови.

10.    Свойства гемоглобина, его
виды и соединения. Количество гемоглобина, методы его определения. Цветовой
показатель, его определение.

1.      Внешнее проявление
деятельности сердца. Тоны сердца и их происхождение. Верхушечный толчок. ЭКГ,
электрокардиография, ее значение для клиники.

2.      Анализ электрокардиограммы.

3.      Минутный и ударный объем
сердца. Особенности сердечной мышцы. «Закон сердца» и его ограниченность.

4.       Центробежные нервы сердца и характер их
влияния на работу сердца.

5.       Кровяное давление в разных отделах сосудистой
системы. Методика измерения.

6.       Свойство сосудистой стенки и скорость течения
крови в разных отделах сосудистой системы. Скорость кругооборота крови.
Факторы, обуславливающие давление крови.

7.      Артериальный пульс, его
происхождение. Клинико-физиологическая характеристика. Сфигмография.

8.      Движение крови в венах.
Венный пульс.

9.      Сосудодвигательные нервы (
работы Вальтера  и Бернара). Роль a- и b-адренорецепторов.

10.    Нервные и гуморальные
влияния на сосуды. Роль коры в регуляции тонуса сосудов ротовой полости.
Нервная и гуморальная регуляция. Рефлекторные изменения деятельности сердца и
сосудов, обусловленные раздражением слизистой оболочки рта.

11.    Нервная и гуморальная
регуляция лейко- и эритропоэза.

12.    Нервная и гуморальная
регуляция тонуса сосудов полости рта. Роль миогенного механизма в регуляции
кровоснабжения пульпы зуба.

13.    СДЦ, его регуляция.
Деятельность сердечно-сосудистой системы как целого.

14.    Особенности микроциркуляции
тканей и органов полости рта. Демпферная система периодонта.  

15.    Капиллярный кровоток и его
особенности. Пре- и посткапиллярное сопротивление, кровяное давление в
капиллярах ротовых органов, транскапиллярная фильтрация и факторы, влияющие на
неё.

1.      Дыхательная мускулатура,
механизм вдоха и выдоха. Внутригрудное давление. Его происхождение, значение
для дыхания и кровообращения.

2.       Минутный объем легких. Жизненная емкость.
Иннервация бронхиальной мускулатуры.

3.       Газы крови и их транспорт. Кривая диссоциации
оксигемоглобина. Оксигемометрия.

4.       Перенос кровью углекислого газа.
Карбоангидраза и ее роль.

5.       Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью.
Обмен газов через стенки капилляров.

6.      Дыхательный центр
(Миславский). Регуляция деятельности дыхательного центра. Роль механорецепторов
и блуждающего нерва в регуляции дыхания.

7.      Роль дыхания в формировании
речи. Влияние стоматологических заболеваний на речеобразовательную функцию
ротовой полости.

8.      Дыхание при физической
работе, при повышенном и пониженном барометрическом давлении.

ПИЩЕВАРЕНИЕ

1.      Пищеварение в полости рта.
Методика изучения деятельности слюнных желез. Безусловное и условнорефлекторное
возбуждение деятельности  слюнных желез.

2.      Реакция слюны как
физиологическая константа. Методы её определения и значение в стоматологии.
Ротовая жидкость, её отличие от слюны, физиологическое значение.

3.      Приспособительный
характер  слюноотделения на различные
пищевые вещества .

4.      Желудочный сок, состав и
свойства. Его действие. Методика получения. Определение пищеварительной силы.

5.      Отделение желудочного сока
на различные пищевые  вещества.
Особенности сокоотделения фундальной  и
пилорической частей желудка.

6.      Отделение поджелудочного
сока на различные виды пищевых продуктов. Взаимосвязь поджелудочной и
желудочной секреции.

7.       Рефлекторный и гуморальный механизм
возбуждения поджелудочной  железы.

8.       Желчь. Желчеобразование. Регуляция. Состав
желчи. Пищеварительное значение.

9.       Кишечный сок. Его пищеварительное значение.
Механизм отделения. Регуляция. Пристеночное 
и полостное пищеварение.

10.    Пищеварение в толстой кишке.
Значение микрофлоры кишечника. Секреторная и моторная функции толстой кишки.

11.    Всасывательная функция
слизистой оболочки рта. Роль рецепторов ротовой полости в регуляции секреторной
и моторной функции желудочно-кишечного тракта.

12.    Состав и свойства слюны.
Характеристика деятельности слюнных желез. Механизм слюнообразования.

13.    Выделительная функция
слюнных желез и слизистых оболочек рта. Роль слюнных желез в поддержании
гомеостаза организма.

14.     Акт жевания и его саморегуляция. Сила  жевательных мышц.

15.    Роль жевательной мускулатуры
и различных зубов в процессе механической обработки пищи в полости рта.
Функциональная связь процессов дыхания, жевания и глотания.

16.    Основные функции зубов и
периодонта (участие в пищеварении, артикуляции).

17.    Мастикациография.
Мастикациограмма и её анализ. Физиологические жевательные пробы.

Обмен  веществ

1.      Прямая и непрямая
калориметрия. Основной обмен и факторы, влияющие на его величину.

2.      Специфически-динамическое
действие пищевых веществ. Закон изодинамии и его критика. Роль рецепторов
полости рта в специфически-динамическом действии пищи.

3.      Обмен белков и его
регуляция.

4.      Жировой обмен и его
регуляция.

5.      Углеводный обмен и его
регуляция. Глюкозурия, механизм происхождения.

6.      Водно-солевой  обмен и его регуляция. Роль  ионов кальция и фтора.

7.      Нервно-гуморальная регуляция
обмена веществ. Работа Павлова в области обмена веществ и их значение (фистула
Экка-Павлова). Обмен веществ при голодании.

8.      Витамины, их физиологическая
роль.

9.      Терморегуляция.
Процессы  теплопродукции и теплоотдачи в
организме.  Роль слюнных желез в
поддержании температурной константы организма.

10.    Физиологические основы
рационального питания. Потребность в питательных веществах, минеральных солях и
витаминах в зависимости от вида труда, возраста и состояния организма.

1.      Современное представление о
процессах мочеобразования. Роль клубочков и различных отделов канальцев.

2.      Влияние различных факторов
на мочеобразование и мочеиспускание.

1.      Общая характеристика ЦНС,
значение. Подвижность и изменчивость функций ЦНС.

2.      Адаптация к зубным протезам
как проявление пластичности нервных центров.

3.      Спинной мозг. Рефлексы.
Проводящие пути спинного мозга. Явление спинального шока. Принцип обратной
связи.

4.      Продолговатый мозг. Его
центры. Важнейшие рефлексы 
продолговатого мозга. Механизм рвоты.

5.     
Роль продолговатого мозга и моста в регуляции мышечного тонуса.
Рефлексы позы (лабиринтные, шейные, фиксации взора).

6.     
Проводниковая функция продолговатого мозга и моста. Тригеминальный
комплекс ядер, его значение для регуляции сенсорной и моторной функций
челюстно-лицевой области.

7.      Средний мозг.
Децеребрационная регидность .

8.      Средний мозг.
Ориентировочные рефлексы. Проводниковая функция среднего мозга.

9.      Вестибулярный аппарат.
Рефлексы установки тела. Статокинетические рефлексы (Магнус).

10.    Сеченовское торможение,
механизм его происхождения. Пресинаптическое и постсинаптическое торможение.

11.    Понятие о синапсах,
функциональные свойства.

12.    Понятие и принцип
реципрокной иннервации. Принцип общего конечного пути. Принцип доминанты.

13.    Функции  промежуточного мозга. Пластический тонус.
Подкорковые ядра. Экстрапирамидная система.

14.    Ретикулярная формация. Ее
значение. Ретикулярная формация ствола мозга и её нисходящее влияние на
рефлекторную деятельность спинного мозга.

15.    Ретикулярная формация ствола
мозга, её восходящие влияния на кору больших полушарий, её роль в формировании
бодрствования и сна.

16.    Физиология мозжечка.

17.    Строение и функции
вегетативной нервной системы. Вегетативные реакции при стоматологических
лечебных процедурах.

18.    Адаптационно-трофическая
иннервация скелетных мышц (Орбели). Передача возбуждения в синапсах
вегетативной нервной системы.

19.    Роль различных отделов ЦНС в
регуляции моторной и секреторной функций полости рта.

20.    Электроэнцефалография. Её
использование в стоматологии.

21.    Медиаторы ВНС. Передача
возбуждения в синапсах вегетативной нервной системы.

22.   
Спинной мозг. Функции передних и задних корешков. Характеристика
спинальных животных. Клинически важные спинальные рефлексы у человека.

23.   
Симпатический, парасимпатический 
отделы автономной (вегетативной) нервной системы. Синергизм и
относительный антогонизм их влияния на внутренние органы.

1.       Полушария большого мозга.
Павловский метод объективного изучения высшей нервной деятельности. Учение
Павлова об условных безусловных рефлексах.

2.      
Безусловные и  условные
торможения и их значение в условно-рефлекторной деятельности. Запредельное
торможение.

3.      
Угасание и запаздывание условных рефлексов. Условное торможение.
Дифференцировка условных раздражителей.

4.      
Учение Павлова о динамическом стереотипе.

5.      
Учение Павлова об экспериментальных неврозах.

6.      
Типы ВНД.

7.       Учение И.П. Павлова о
сигнальных системах и его значение в работе врача – стоматолога.

8.      
Физиологическая природа сна и гипноза.

9.      
Значение учения о ВНД для стоматологической практики. Условно и
безусловно-рефлекторные изменения в деятельности внутренних органов при
стоматологических вмешательствах.

1.       Рецепторный отдел
анализаторов. Классификация, функциональные свойства рецепторов.

2.      
Преломляющие среды глаза. Аккомодация, механизм. Аномалии рефракции.
Астигматизм. Светочувствительный аппарат глаза. Цветовая чувствительность.
Теория восприятия цветов.

3.      
Слуховой анализатор. Механизм восприятия звука.

4.      
Обоняние и вкус. Современные представления о механизме восприятия
запахов. Функциональная взаимосвязь вкусового и обонятельного анализатора.

5.      
Мышечно-суставная рецепция (проприорецепция).

6.      
Сенсорная функция полости рта, ее особенности. Понятие о ротовом или
оральном анализаторе  (И.П. Павлов).

7.      
7.Физиологическая характеристика вкусового анализатора. Определение
порога вкусовой  чувствительности.
Показатель мобильности вкусовых рецепторов. Гастролингвальный рефлекс.

8.      
Болевая чувствительность слизистой оболочки  полости рта и зубов. Особенности висцеральных
болей.

9.      
Механизм боли. Нейрохимические процессы болевого возбуждения.
Антиноцицептивная система.

10.   
Физиологическое обоснование местного обезболивания (инфильтрационного и
проводникового) в стоматологической практике. Значение законов проведения
возбуждения по нервам. Явление парабиоза. Физиологическое обоснование
немедикаментозных методов обезболивания: охлаждения, элекрообезболивания,
рефлексоаналгезия (акупунктура). Возможности 
и перспективы их применения в стоматологии.

11.   
Понятие об анализаторах. Рецепторы, их свойства и классификация.

1.          
Физиология надпочечных желез.

2.          
Надпочечники. Гормоны коркового и мозгового вещества. Их значение в
регуляции обмена веществ и функций организма.

3.          
Щитовидная железа. Гипо- и гиперфункция. Околощитовидная железа. Роль
гипо- и гиперфункции этих желез в патологии органов ротовой полости.

4.          
Внутренняя секреция гипофиза. Взаимодействие между железами внутренней
секреции. Ведущая роль гипофиза в этом взаимодействии.

5.          
Нейросекреты гипоталамуса: либерины и статины. Гипофиз и его гормоны.
Функциональные связи гипоталамуса с гипофизом.

6.          
Влияние гормонов надпочечников на состояние зубочелюстной системы.

Свойства возбудимых тканей. Возбуждение и торможение

Свойства возбудимых тканей

Все элементы рефлекторной дуги относятся к возбудимым тканям. Отличительной чертой этих тканей является способность к осуществлению быстрых реакций в ответ на действие раздражителя.

К возбудимым тканям относятся нервная, мышечная и железистая. Эти ткани обладают тремя основными свойствами: возбудимостью, проводимостью и лабильностью.

Под возбудимостью понимается способность тканей приходить в деятельное состояние под влиянием раздражителя. Возбудимость — это неотъемлемый признак живого, который сохраняется до тех пор, пока ткань жива. При этом проявление этого свойства при различных условиях, таких как утомление, изменение температуры и др., меняется.

Различные ткани обладают неодинаковой возбудимостью. Ее мерой служит та минимальная сила раздражителя, которая способна вызвать возбуждение. Эта величина раздражителя называется минимальным порогом раздражения. Возбудимость ткани и ее порог раздражения находятся в обратно пропорциональной зависимости:

Е = 1/S,

где Е— возбудимость; S— сила порогового раздражителя.

Из приведенной формулы следует, что, чем меньше возбудимость, тем выше порог раздражения. Так, при определении минимального порога раздражения нервного волокна, скелетной и сердечной мышц оказалось, что у первого — самый низкий порог раздражения, у второй — он выше, а у третьей — самый высокий. Следовательно, наибольшей возбудимостью обладает нервная ткань, меньшей — скелетная и самой маленькой — сердечная. Когда на ткань действует раздражитель пороговой или выше пороговой величины, она приходит в состояние возбуждения.

Вторым свойством возбудимых тканей является проводимость. Проводимость — это способность ткани проводить нервные импульсы. Она тесно связана с функцией мембраны клетки. Проведение возбуждения по различным элементам нервной ткани характеризуется общими законами проведения. Распространение возбуждения в нервных волокнах происходит в виде электрического сигнала — потенциала действия, который возникает в результате активной реакции волокна на раздражение и распространяется с помощью биоэлектрических токов. Вследствие того, что возбужденный участок электроотрицателен по отношению к покоящемуся, между ними в электропроводных средах нерва возникают электрические токи. Подобно тому, как это происходит в гальванических элементах, во внешней цепи (т.е. в наружной жидкости) токи будут течь от плюса к минусу, а во внутренней (т.е. внутри нерва) — от минуса к плюсу. Следовательно, в возбужденном участке токи входят в нерв, а в покоящемся — выходят из него. Выходящий ток раздражает рядом лежащий участок и вызывает распространение возбуждения (рис. 1).

Рис. 1. Распространение возбуждения по безмякотному (а) и мякотному (6) нервам

(АЛ. Зефиров, 2007) 

В связи с различным строением отдельных нервных волокон неодинаков и механизм распространения возбуждения по миелинизированным и немиелинизированным нервам. По безмякотному нерву возбуждение проводится медленно и с большой затратой энергии. Это объясняется тем, что мембрана волокна, лишенного миелина, возбудима на всем протяжении и активируется последовательно по всей своей длине. Возникающие петли тока охватывают возбуждением всю область, на протяжении которой их сила выше пороговой. В дальнейшем возбуждение идет подобно бегущей волне, при непрерывном последовательном захвате одной точки волокна задругой. Таким образом, в каждый отрезок времени возбуждением охватывается большая поверхность волокна. Это требует расходования значительного количества энергии и времени.

Иначе дело обстоит в миелинизированных нервах. Миелин обладает большим сопротивлением, препятствуя прохождению биотока. В таких волокнах возбуждение возникает только в участках, не покрытых миелином, т.е. в перехватах Ранвье, и распространяется скачкообразно, «перепрыгивая» от одного перехвата к другому. Такой способ распространения возбуждения является весьма экономичным, так как сдвиги заряда возникают только в небольшом участке волокна и сопровождаются малыми затратами энергии. В связи с этим, скорость распространения импульса в таких волокнах (120-200 м/с) значительно превышает скорость проведения возбуждения по безмякотному волокну (0,3—2,5 м/с) (см. рис. 1).

Миелинизация нерва, как филогенетически более позднее приобретение, представляет, несомненно, прогрессивный факт. В развивающемся организме человека процесс миелинизации происходит не одновременно в различных нервных волокнах и может служить определенным показателем развития. Отсутствие миелиновой оболочки ограничивает функциональные возможности волокна. Реакции, осуществляемые при проведении возбуждения по таким нервам, отличаются неточностью. Это связано не только с более медленной проводимостью, но и низкой возбудимостью безмякотных волокон.

Лабильность — третье свойство возбудимых тканей — характеризуется их способностью воспроизводить в единицу времени определенное число импульсов без трансформации (переработки). Функциональная лабильность была обнаружена и исследована Н.Е. Введенским. Согласно его представлениям, показателем лабильности является то время, в течение которого протекает одна вспышка тока действия (элементарный возбудительный процесс). Чем больше времени требуется на его осуществление, тем меньше лабильность ткани. Самой высокой лабильностью обладает нерв. Он способен воспроизводить от 500 до 1000 импульсов в секунду (имп/с). Благодаря этому нервные волокна, несущие импульсы от структур с более низкой лабильностью (мышц, желез, синапсов), практически постоянно выполняют нагрузку меньше своих возможностей. В этом одна из причин неутомляемости нервов. Наиболее низкой функциональной лабильностью обладают синапсы. Они могут воспроизводить не более 100— 200 имп/с. В том случае, когда частота приходящих импульсов превосходит лабильность синапсов, происходит ухудшение их функционального состояния.

Итак, любая живая ткань обладает основными свойствами, которые позволяют ей выполнять специфические функции. Эти функции реализуются с помощью основных физиологических процессов — возбуждения и торможения.

Возбуждение и торможение

Нервные клетки могут находиться в трех состояниях: физиологическом покое, возбуждении и торможении. Эти состояния присуши также другим возбудимым тканям, в частности, мышечной и железистой.

Физиологический покой — это состояние живой ткани, в которой происходят все обменные процессы на относительно постоянном уровне, но в данный момент ткань не выполняет своей специфической функции. Под действием раздражителей пороговой или надпо-роговой силы и определенной их продолжительности клетка может переходить в активное состояние — возбуждение или торможение, которые характеризуются изменением уровня обменных процессов и специфическими проявлениями функций ткани.

Возбуждение — сложный биологический процесс, протекающий в клетках и тканях организма и подчиняющийся одним и тем же законам, независимо от места его возникновения. Возбуждение представляет собой совокупность электрических, температурных, химических, физических и структурных изменений в клетке, которые происходят в результате действия раздражителя, вызывающего повышение активности обмена веществ и появление специфической для данной структуры деятельности.

Одним из основных признаков возбуждения являются электрические изменения клеточной мембраны: возбужденный участок наружной поверхности мембраны становится заряженным отрицательно по отношению к внутренней ее поверхности. В результате между наружной и внутренней поверхностями клеточной мембраны возникает биоток — потенциал действия (ПД) (рис. 2.). Между возбудимым участком ткани, который становится электроотрицательным по отношению к покоящемуся, заряженному положительно, образуется биоток. Он, в свою очередь, оказывается раздражителем для рядом лежащего участка и вызывает его возбуждение. В нем также возникает ПД. Таким путем вся ткань приходит в активное состояние и способна выполнять специфическую работу (мышца — сокращаться, железа — выделять секрет, а нервная ткань — воспринимать, интегрировать и проводить биоэлектрические импульсы). В динамике возникновения ПД изменяется и возбудимость клетки — ее способность отвечать на действие других раздражителей. В начальную фазу ПД клетка становится абсолютно невозбудимой (абсолютная рефрактерность), затем, по мере восстановления мембранного потенциала, возбудимость постепенно восстанавливается до нормальной, проходя фазу относительной рефрактерности (см. рис. 2). Состояние рефрактерности отражает третье состояние ткани — торможение.

Торможение возникает при действии на ткань сверхсильного или очень частого раздражителя, который приводит к прекращению или снижению ее функциональной активности. Это состояние также сопровождается электрическими изменениями мембраны (увеличением или существенным снижением мембранного потенциала) и снижением энерготрат клетки. Клетка теряет способность принимать и передавать импульсы возбуждения вследствие развивающегося торможения. В этом состоянии клетка постепенно восстанавливает свой энергетический потенциал.

Рис. 2. Потенциал действия и изменение возбудимости клетки в динамике

ПД (А.Л. Зефиров, 2007).

В развитии этих представлений большую роль сыграли работы русских ученых И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Н.Е. Введенского. В частности, было установлено, что не существует отдельных центров возбуждения и торможения. Эти процессы могут возникнуть в любой нервной клетке ЦНС или на периферии, в зависимости от функционального состояния клетки, силы и частоты действия раздражителя.

Готовый кроссворд по физиологии — на тему «Мышцы»

По горизонтали
2. Мышцы, поворачивающие кисть ладонью вверх
9. Деятельное состояние живой ткани, в которое она приходит под влиянием раздражения, называется
12. Наука, изучающая функции человеческого организма
14. Сокращение мышцы, при котором ее длина остается постоянной, называется
17. Возбуждение по каждому волокну целого нерва распространяется
19. Типичная рудиментарная мышца в области живота, которая у человека может отсутствовать полностью
23. Способность мышцы проводить возбуждение

По вертикали

1. Раздражители, действию которых ткань в естественных условиях обычно не подвергается, называются
3. Раздражители, вызывающие ответную реакцию специальных возбудимых структур, лишь при значительной силе и длительности воздействия, называются
4. Понятие парабиоз в физиологию нервной системы ввёл
5. Раздражители минимальной силы, которые могут вызвать возбуждение, это
6. Способность живой ткани отвечать на действие раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения называется
7. Мышцы, помогающие главной осуществить заданное движение
8. Приспособление возбудимой ткани к медленно нарастающему раздражителю называется
10. Бицепс по типу движения
11. Специфическим признаком возбуждения для мышечной ткани будет
13. Мышца, расположенная на внутренней стороне бедра
14. При каком сокращении мышцы происходит изменение её длины, а напряжение остаётся постоянным
15. Временное снижение возбудимости ткани, возникающее после возбуждения, это
16. Самые сильные мышцы у человека
18. Способность мышцы принимать свою первоначальную длину после прекращения действия растягивающей или деформирующей силы
20. Мышца, одним концом прикрепленная к плечевой кости, а другим к грудной клетке
21. Способность гладкой мышечной ткани периодически спонтанно сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в ней самой, называется
22. Способность мышц укорачиваться при возбуждении, называется
24. К каким мышцам относят трицепс по типу совершаемого движения

Раздражимость. Возбудимость. Возбуждение. Состояние покоя

Раздражи­мость и Возбудимость

text_fields

text_fields

arrow_upward

Биологические системы — организмы, органы, ткани и клетки — находятся в двух основных состояниях — Состояние покоя и Состояние активности.

Со­стояние покоя биосистемы можно наблюдать при отсутствии специ­альных раздражающих воздействий извне.   Оно  характеризуется  относительным постоянством текущих значений физиологических пара­метров и отсутствием проявлений специфических функций. Понятие покоя является относительным, поскольку изменения физиологичес­ких параметров всетаки происходят, но не достигают значений, определяющих проявление специфической функции живой системы.

При изменениях внешней или внутренней среды биосистема мо­жет переходить в активное или деятельное состояние.

Раздражимость

Раздражи­мостью называется способность живых организмов и образующих их систем (органов, тканей, кле­ток) реагировать на внешнее воздействие изменением своих физи­ко-химических и физиологических свойств.
Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, величина которых превышает их сдви­ги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех  без исключения  биологических  систем.

Возбудимость

Когда изменения внешней среды начинают превышать известный индивидуальный уровень, активное состояние некоторых тканей и клеток может сопровождаться проявлением специфической функции данной живой системы — возбудимостью.
Возбудимостью называется способность организма, органа, ткани или клетки отвечать на раздражение активной специфической реакцией — возбуждением (генерацией нервного импульса, сокращением, секре­цией и др.).

Раздражимость и возбудимость характеризуют в сущности одно и то же свойство биологической системы — способность отвечать на внеш­ние воздействия. Однако термин возбудимость используется для оп­ределения специфических реакций, имеющих более позднее филогене­тическое происхождение. Возбудимость является, следовательно, высшим проявлением более  общего  свойства раздражимости тканей.

Раздражение и раздражители

text_fields

text_fields

arrow_upward

Раз­дражение — процесс воздействия на живой объект внешних по отношению к нему факторов.

Раздражители — факторы внешней среды, вызывающие переход биосис­темы в активное состояние

Раздра­жители подразделяются по их биологической значимости, по каче­ственному и количественному признаку.

Качественно они могут иметь физическую (электромагнитные волны, электрический ток, механические воздействия и др.) и химическую (газы, химические соединения)  природу.

По биологическому значению все раздражители относят к аде­кватным и неадекватным.

Адекватным считается такой раздражи­тель, к восприятию которого данная биосистема специально при­способилась в процессе эволюции. Так, для органа зрения адекватно электромагнитное воздействие в определенном диапазоне длин волн; для  слуха  —  упругие  механические  колебания  среды  и т.п.

К Неадекватным относят раздражители, не являющиеся в естественных условиях средством возбуждения данной биосистемы, но, тем не менее, способные при достаточной силе вызвать возбуж­дение. Все раздражители (адекватные и неадекватные) в зависимости от их силы подразделяют на пороговые, подпороговые, максималь­ные,   субмаксимальные  и  супермаксимальные.

Минимальная сила раздражителя, необходимая для возникновения минимального по величине возбуждения, называется порогом воз­буждения.   Величина  порога   является   мерой  возбудимости  ткани.

Раздражители, сила которых ниже порога возбуждения, рассмат­риваются как подпороговые.

Если сила раздражения превосходит порог возбуждения, величина ответной реакции ткани (возбуждения) возрастает вплоть до известного, определенного для каждого живого образования предела. Дальнейшее увеличение силы раздражителя уже не ведет к росту ответной реакции.

Минимальная сила раздражи­теля, вызывающая наибольший (максимальный) ответ ткани, назы­вается максимальной силой раздражения.

Раздражители, сила кото­рых меньше или больше максимальной, называются, соответственно, субмаксимальными и супермаксимальными.

Законы раздражения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Действие раздражителя на биосистему под­чиняется определенным закономерностям, которые сформулированы в законах  раздражения.

Известны следующие законы:

• Закон силы раздражения
• Закон длитель­ности раздражения
• Зависимость между силой и длительностью раз­дражения
• Закон градиента

Закон силы раздражения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Для минимального возбуждения требуется определенная критичес­кая пороговая сила действия раздражителя. Зависимость между силой раздражения и реакцией обьекта сформулировано в законе силы раздражения: чем сильнее раздражение, тем до известных пределов сильнее  ответная реакция объекта (органа, ткани, клетки).

Закон длитель­ности раздражения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Для минимального возбуждения требуется определенная критичес­кая пороговая длительность действия раздражителя. Увеличение дли­тельности внешнего воздействия за пределы порога ведет к нарас­танию возбуждения до максимальной величины. Дальнейшее увели­чение длительности действия раздражителя не ведет к нарастанию возбуждения.
Эти зависимости сформулированы в законе длитель­ности раздражения: чем длительнее раздражение, тем сильнее до известных пределов  ответная  реакция живой системы.

Зависимость между силой и длительностью раз­дражения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Рис. 1.14

Зависимость между силой и длительностью порогового раз­дражения представляет собой отрезок гиперболы, ветви ко­торой асимптотичны к лини­ям, параллельным осям коор­динат (рис.1.14).

Данная кри­вая свидетельствует, что даже очень сильные раздражители, но малой длительности, не способны вызвать возбуждение, равно как и слабые (допороговые) раздражители не эф­фективны при сколь угодно длительном воздействии на ткань.

В области промежуточ­ных значений пороговая сила раздражителя зависит от вре­мени его действия на  ткань.

Закон градиента

text_fields

text_fields

arrow_upward

Раздражители характеризуются не только силой и длительностью действия, но и скоростью роста во времени силы воздействия на объект, т.е. градиентом.

Зависимость между крутизной нарастания силы раздражения и ве­личиной возбуждения определена в законе градиента: реакция жи­вой системы зависит от градиента раздражения: чем выше крутизна нарастания раздражителя во времени, тем больше до известных пределов величина функционального ответа.

В общем виде физио­логические основы закона градиента могут быть представлены сле­дующим  образом.

Уменьшение крутизны нарастания силы раздражителя ведет к по­вышению порога возбуждения, вследствие чего, ответ биосистемы при некоторой минимальной крутизне вообще исчезает. Это явление названо аккомодацией.

Условя функционального ответа биосистемы

text_fields

text_fields

arrow_upward

Для генерации активного функционального ответа биосистемы не­обходимым условием является совокупность определенных физико-химических и функциональных изменений в раздражаемом объекте.

Возбуждение возникает в том случае, если эти сдвиги достигают некоторой пороговой критической величины, индивидуальной для каждого объекта. Наряду с этим, при действии раздражителя на живую систему включаются механизмы, направленные на стабили­зацию ее состояния и ведущие к увеличению порога возбуждения.

Эти «инактивационные» процессы включаются одновременно с «активационными«, но скорость их развития во времени, как правило, ниже последних.

Вероятность возникновения возбуждения при дей­ствии раздражителя с данными характеристиками будет определяться исходным уровнем «активационных» и «инактивационных» процессов и относительными скоростями их изменения при раздражении.

В случае достаточно высокого градиента раздражителя «инактивацион­ные» процессы в ткани будут отставать от скорости суммирования функциональных сдвигов, направленных на генерацию возбуждения.

При уменьшении градиента раздражения ниже некоторой критичес­кой величины повышение порога возбуждения будет происходить быстрее, чем развитие активационных процессов. Такой раздражи­тель,  несмотря  на  его достаточную  силу,   окажется  подпороговым.

Мембранные механизмы аккомодации будут рассмотрены ниже, на примере электровозбудимых тканей.

Интервал возбуждения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Активационные и инактивационные процессы в биосистемах протекают с индивидуальными скоростями.

В основе учения о функциональной подвижности лежит представление о том, что каждая живая система характеризуется определенной длительностью процесса возбуждения.

Длительность этих физиологических сдвигов названа интервалом возбуждения.

Интервал возбуждения оп­ределяет скорость процесса возбуждения: чем короче интервал, тем выше скорость возбуждения.

Последняя, в свою очередь, характеризует функциональную подвижность ткани: чем короче интервал возбужде­ния, тем выше функциональная подвижность биосистемы, тем боль­шее число волн возбуждения при ритмическом раздражении может воспроизвести объект в единицу времени.

Мерой функциональной подвижности является максимальное число волн возбуждения в единицу времени, которое данный объект может воспроизвести без искажения.

Читайте также:

Нервная система и как работают аппараты дэнас

Болезнь, по существу, является информационным беспорядком на различных уровнях организации физиологических систем, а поддержание жизни и здоровья есть суть контролируемое равновесие.

Г.Г Гвидотт. 1990г.

Нервная система обеспечивает адаптацию (приспособление) организма к внешней среде. С учетом постоянно меняющихся условий существования нервная система регулирует жизнедеятельность всех тканей и органов, осуществляет связи между органами и частями тела, а также обеспечивает обратную связь организма по отношению к требованиям внешней среды (гомеостатические и поведенческие акты). Нервная система объединяет организм в единую целостную систему. Все ее многообразные функции выполняют 40-45 миллиардов нервных клеток — нейронов. Поэтому в аббревиатуре аппаратов присутствует слово «нейро», что означает — «работающий с нервной системой подобно самой нервной системе».

Нейроны обладают уникальными способностями:

Нервные клетки имеют различные формы и размеры (от 5 до 150 микрон). V каждого нейрона имеются короткие (дендриты) и один длинный (аксон) отростки (рис.З).

Дендриты принимают информацию от других нервных клеток. Число коротких отростков у каждого нейрона может варьировать от 1 до 1500. Аксон служит для передачи переработанной информации: в одних случаях от рецепторных структур нервных клеток кожи, внутренних органов и тканей в центральную нервную систему, в других — от центральной нервной системы к органам, тканям и коже. Поэтому длинные отростки нервных клеток называются проводящими путями нервной системы. Один нейрон, как правило, связан с большим числом других нервных клеток, что обеспечивает их взаимодействие между собой и дает возможность для образования сложных структур, регулирующих те или иные функции.

Комплекс нейронов, регулирующих какую-либо функцию, образует нервный центр (например, сосудодвигательный центр, центр речи, дыхательный центр и т.д.). Для организации нервного центра нейроны группируются рядом, образуя ядерный центр. В ряде случаев, благодаря тому, что длина отростков может достигать 1-1,5 метров, нейроны объединяются в единую функциональную группу территориально находясь в различных анатомических областях.

Преимущественная часть нейронов, нервных центров и ядер находится в головном и спинном мозге, поэтому последние выделены в центральную нервную систему.

Головной мозг находится в полости черепа и окружен тремя оболочками, защищающими его от повреждения. Головной мозг регулирует гормональную, иммунную, сердечную деятельность, кровяное давление, дыхание, температуру, положение тела в пространстве, двигательную деятельность, потребность в пище и жидкости, рефлекторное взаимодействие организма со средой обитания. Он контролирует внутреннее состояние организма (гомеостаз), умственную деятельность, обучение и память, эмоции и речь, поведенческие реакции, мышление, бодрствование и сон, сознание, как осознание собственной умственной и физической деятельности.

Спинной мозг расположен в полости позвоночного канала, окружен тремя оболочками и укреплен связками. Он начинается на уровне верхнего края первого шейного позвонка и продолжается до 1-2-го поясничных позвонков. С помощью комплексов отростков нервных клеток спинной мозг связан с головным. Связь спинного (а, соответственно, через него и головного) мозга с кожей, опорно-двигательным аппаратом и внутренними органами осуществляется также с помощью отростков нервных клеток, которые при выходе из спинного и головного мозга переплетаются друг с другом, образуя корешки, нервные сплетения, нервные стволы, спинно-мозговые нервы (см. рис. 4). Совокупность этих нервных образований и их многочисленных разветвлений выделена в периферическую нервную систему.

 Рис. 4. «Поперечный разрез позвоночника»

В зависимости от выполняемой функции все нервные клетки можно разделить на три группы:

1. Доставляющие информационные сигналы от рецепторов органов чувств (сенсорная система организма) в головной мозг и спинной мозг. Их называют чувствительными или афферентными;
2. Служащие для соединения нейронов головного и спинного мозга между собой. Их называют вставочными или соединительными нейронами (интернейронами), они составляют самую многочисленную группу нервных клеток и значительно отличаются как по форме, так и по выполняемой функции.

Рецепторами называют окончания отростков чувствительных нервных клеток в организме, эволюционно приспособленных к восприятию из внешней или внутренней среды определенного раздражителя и к преобразованию его энергии из физической или химической формы в форму нервного возбуждения. Все рецепторы, воспринимающие раздражения (сигналы) из внешней среды, относят к экстерорецепторам; из мышц, сухожилий, суставов и связок — к проприорецепторам; из внутренних органов — к интерорецепторам. Рецепторы пронизывают все органы и ткани.

В сенсорной системе сигналы кодируются (шифруются) двоичным кодом, то есть наличием или отсутствием электрического импульса в тот или иной момент времени. Такой способ кодирования крайне прост и устойчив к помехам. Информация о раздражении и его параметрах передается в виде отдельных импульсов, а также групп, или «пачек», импульсов. Амплитуда, длительность и форма каждого импульса одинаковы, но количество импульсов в пачке, частота их следования, длительность пачек и интервалов между ними, а также временной «рисунок» (pattern) пачки различны и зависят от характеристик стимула, Сенсорная информация кодируется также числом одновременно возбужденных нейронов и их расположением в нейронном слое. В отличие от телефонных или телевизионных кодов, которые декодируются восстановлением первоначального сообщения в исходном виде, в сенсорной системе подобного декодирования не происходит.

Вся нервная система условно подразделяется на 2 основных отдела — соматосенсорный (анимальный) и вегетативный (висцеральный).

Соматосенсорная (телесная) нервная система обеспечивает чувствительными нервами кожу и органы чувств, отвечает за работу опорно-двигательного аппарата (кости, суставы, мышцы).

Вегетативная нервная система отвечает за регуляцию работы сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, пищеварения, желез внутренней секреции, мочеполовых органов, а также контролирует питание мышц. Вегетативная нервная система, так же как и соматосенсорная, имеет свое представительство в составе головного и спинного мозга (центральный отдел) и периферический или внемозговой отдел (узлы, нервные стволы и нервы, отходящие к внутренним органам). Вегетативная нервная система подразделяется на две части: симпатическую и парасимпатическую, которые оказывают на все внутренние органы взаимно противоположное действие (возбуждение/торможение).

Координация работы соматосенсорной, симпатической и парасимпатической частей вегетативной нервной системы осуществляется с помощью сложной рефлекторной деятельности, направленной на саморегуляцию организмом постоянства своей внутренней среды.

Рефлекс — ответная реакция организма на любое раздражение (стимул), является функциональной единицей деятельности нервной системы. Схема простейшего рефлекса: «стимул — реакция», но у человека рефлекторная деятельность является результатом сложной переработки информации (см. предыдущие главы). Чтобы ответная реакция на раздражение была оптимальной, необходим контроль за результатом этой реакции (то есть рефлекса). Это осуществляется системой передачи информации от исполнительного органа (эффектора) к командным центрам о том, как выполняется ими команда, и удалось ли достигнуть полезного для внутренней среды организма результата. При этом рецепторы воспринимают не только первичное (причинное) раздражение, но и ответ на него. Наличие такого контроля превращает рефлекторную дугу в рефлекторное кольцо, по которому постоянно циркулируют нервные импульсы (прямая и обратная связь), что позволяет зарегистрировать любые отклонения и внести нужные поправки. Экспериментальные данные показали, что нервные клетки в течение только одной секунды совершают 100 триллионов элементарных операций (самая последняя модель компьютера способна обработать лишь миллиард операций).

Благодаря постоянному мгновенному получению информации извне и от всех органов и тканей организма и ее оперативной обработке, нервная система ежесекундно регулирует необходимое рабочее состояние всех органов и систем организма, усиливая или понижая их функциональную активность до оптимального уровня, чтобы сохранить постоянство внутренней среды организма.

Например, в случае повышения температуры тела по внешним (жаркая погода) или внутренним (инфекция) причинам не происходит перегревания организма с нормальными приспособительными возможностями по следующему механизму. Интерорецепторы регистрируют предельное повышение внутренней температуры, опасное для жизнедеятельности организма. Информация об этом в виде электрических импульсов по афферентным путям поступает в центральную нервную систему (см. рис. 5А).

В центральной нервной системе полученная информация анализируется, принимается решение, и команда для выполнения этого решения передается на исполнительный участок мозга, откуда в виде электрического импульса по эфферентным проводящим путям поступает к органам-исполнителям. Получив команду, кожные кровеносные сосуды расширяются, а потовые железы начинают активно работать (рис. 5Б),

В результате кожа работает как радиатор, отдавая через расширенные сосуды избыток внутреннего тепла в окружающую среду. Потовые железы обильно выделяют пот, а испарение жидкости, как известно, увеличивает теплоотдачу. Таким образом, температура нагретого организма снижается. Это значит, что достигнут полезный результат в виде нормализации постоянства внутренней среды организма. Информация о достижении полезного результата в виде обратной афферентации вновь поступает в центральную нервную систему, и интенсивная работа эфферентов (кровеносных сосудов и потовых желез) прекращается (рис. 5В).

При действии чрезмерных или постоянных однотипных стрессовых раздражителей (стимулов), а также при любом патологическом состоянии или болезни происходит десинхронизация, рассогласование работы нервной системы, регуляторные системы сложнорефлекторной деятельности не обеспечивают оптимальную работу органов и систем органов. Человек начинает постоянно себя плохо чувствовать, развиваются частые острые заболевания или происходит хронизация заболеваний и нарушение обмена веществ.

В этих условиях использование уникального сигнала (пачек импульсов) аппаратов нейроадаптивной терапии с действием биологической обратной связи — ДЭНАС (а также  СКЭНАР-032-1 ПРОТОН), по определенным методикам, приводит к восстановлению регуляторных возможностей нервной системы и выздоровлению человека.

Например, при нарушении нервной регуляции у детей повышение температуры тела в связи с искажением информационных потоков не приводит к расширению периферических кровеносных сосудов и активизации работы потовых желез. Необходимой теплоотдачи не происходит. Как следствие, кожа у таких пациентов становится бледной и холодной на ощупь, самочувствие их значительно нарушается вплоть до появления рвоты, бреда, судорог и потери сознания. Если в этих условиях электроды аппарата приложить к определенной зоне кожи, то импульс аппарата по проводящим путям нервной системы достигнет центральной нервной системы, сформирует необходимую в этой ситуации ответную реакцию. Затем нужная для нормализации внутренней среды организма команда (сигнал) поступает к органам-исполнителям, что приводит к нормализации температуры тела и улучшению самочувствия больного (см. рис. 6).

Развитие растений I: дифференциация и функция тканей

Цели обучения

1. Описывать особенности, функции и состав органов, тканей и типов клеток растений
2. Связать морфологию (корни, побеги, листья, тканевые системы, типы клеток) с функцией
3. Отличительные характеристики плана тела однодольных и эвдикотовых деревьев
4. Распознавать взаимосвязь между эмбриональными структурами и морфологией зрелых растений

Как и животные, растения — это многоклеточные эукариоты, тела которых состоят из органов, тканей и клеток с узкоспециализированными функциями.Взаимосвязь между органами, тканями и типами клеток растений проиллюстрирована ниже.

Стебли и листья вместе составляют систему отростков . Каждый орган (корни, стебли и листья) включает все три типа тканей (наземную, сосудистую и кожную). Различные типы клеток включают каждый тип ткани, и структура каждого типа клеток влияет на функцию ткани, которую он составляет. Мы рассмотрим каждый из органов, тканей и типов клеток более подробно ниже.

Приведенный ниже текст был адаптирован из OpenStax Biology 30.1

Сосудистые растения имеют две различные системы органов: система побегов и корневая система . Система побегов состоит из стеблей, листьев и репродуктивных частей растения (цветов и плодов). Система побегов обычно растет над землей, где она поглощает свет, необходимый для фотосинтеза. Корневая система, которая поддерживает растения и поглощает воду и минералы, обычно находится под землей. Системы органов типичного растения показаны ниже.

Система побегов растения состоит из листьев, стеблей, цветов и плодов. Корневая система закрепляет растение, впитывая воду и минералы из почвы. Изображение предоставлено: OpenStax Biology.

Мы рассмотрим каждый из этих уровней организации растения по очереди и в заключение обсудим, как эмбриогенез приводит к развитию зрелого растения:

Корневая система

Приведенный ниже текст был адаптирован из OpenStax Biology 30.3

Корни семенных растений выполняют три основные функции: прикрепляют растение к почве, , поглощают воду и минералы и транспортируют их вверх, и хранят продукты фотосинтеза, .Некоторые корни модифицированы для поглощения влаги и обмена газов. Большинство корней находится под землей. Однако у некоторых растений есть придаточные корни, которые выходят из побега над землей.

Корневые системы в основном бывают двух типов (показаны ниже):

• Система стержневых корней имеет главный корень, который растет вертикально вниз, и из которого возникает множество более мелких боковых корней. Стержневые корни глубоко проникают в почву и полезны для растений, растущих на сухих почвах. Стержневые корни типичны для двудольных и одуванчиков.
• Волокнистая корневая система расположена ближе к поверхности и имеет густую сеть корней. Волокнистая корневая система помогает предотвратить эрозию почвы. Волокнистые корни типичны для однодольных и трав.

(a) Системы стержневых корней имеют основной корень, который растет вниз, в то время как (b) мочковатые корневые системы состоят из множества мелких корней. Изображение предоставлено: OpenStax Biology, модификация работы Остин Квадратные Штаны / Flickr)

Корневые структуры эволюционно адаптированы для конкретных целей:

• Луковичные корни запасной крахмал.
• Воздушные корни и prop корни — это две формы надземных корней, которые обеспечивают дополнительную поддержку для закрепления растения.
• Некоторые стержневые корнеплоды , такие как морковь, репа и свекла, приспособлены для хранения сахара / крахмала.
• Эпифитные корни позволяют растению расти на другом растении

Система побегов: стебли и листья

Приведенный ниже текст был адаптирован из OpenStax Biology 30.2

Стебли являются частью побеговой системы растения. Их основная функция — поддерживать растений, удерживая листья, цветы и бутоны. Конечно, они также соединяют корни с листьями, транспортируя поглощенную воду и минералы от корней к остальным частям растения и транспортируя сахар из листьев (место фотосинтеза) в нужные места по всему растению . Они могут иметь длину от нескольких миллиметров до сотен метров, а также различаться по диаметру в зависимости от типа растения.Стебли обычно находятся над землей, хотя стебли некоторых растений, таких как картофель, также растут под землей.

Стебли бывают нескольких различных разновидностей:

• Травянистые Стебли мягкие и обычно зеленые
• Woody Стебли твердые и деревянные
• Неразветвленные стержни имеют одинарный стержень
• Разветвленные стержни имеют деления и боковые стержни

Стебли растений, как над землей, так и под землей, характеризуются наличием узлов и междоузлий (показано ниже).Узлы — это точки крепления листьев и цветов; междоузлия — это области стебля между двумя узлами. Кончик побега содержит апикальную меристему внутри апикального зачатка . Пазушная почка обычно находится в области между основанием листа и стеблем, где она может дать начало ветке или цветку.

Листья прикрепляются к стеблю растения в местах, называемых узлами. Междоузлия — это область ствола между двумя узлами. Черешок — это стебель, соединяющий лист со стеблем.Листья чуть выше узлов выросли из пазушных почек. Автор Kelvinsong — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=27509689

Приведенный ниже текст был адаптирован из OpenStax Biology 30.4

Листья являются основными участками фотосинтеза: процесса, посредством которого растения синтезируют пищу. Большинство листьев обычно зеленые из-за наличия хлорофилла в клетках листа. Однако некоторые листья могут иметь другой цвет из-за других растительных пигментов, маскирующих зеленый хлорофилл.

Типичная структура листьев эвдикота показана ниже. Типичные листья прикрепляются к стеблю растения с помощью черешка , хотя есть также листья, которые прикрепляются непосредственно к стеблю растения. Сосудистая ткань (ксилема и флоэма) проходит через жилок и в листе, которые также обеспечивают структурную поддержку.

На рисунке показаны части листа. Черешок — это стебель листа. Срединная жилка — это сосуд, который простирается от черешка до кончика листа. От средней жилки отходят вены.Пластинка — это широкая плоская часть листа. Поле — это край листа. Изображение предоставлено: OpenStax Biology

Толщина, форма и размер листьев адаптированы к конкретным условиям окружающей среды. Каждая разновидность помогает виду растений максимизировать свои шансы на выживание в определенной среде обитания. У хвойных растений, которые процветают в холодных условиях, таких как ель, пихта и сосна, листья уменьшены в размерах и имеют игольчатый вид. Эти игольчатые листья имеют углубленные устьица , (ямки, обеспечивающие газообмен) и меньшую площадь поверхности: два признака, которые помогают уменьшить потерю воды.В жарком климате листья таких растений, как кактусы, превращаются в колючки, которые в сочетании с их сочными стеблями помогают экономить воду. Многие водные растения имеют листья с широкой пластинкой, которая может плавать на поверхности воды, и толстую восковую кутикулу (восковое покрытие) на поверхности листа, которая отталкивает воду.

Содержимое ниже адаптировано из OpenStax Biology 30.1

Системы тканей растений делятся на два основных типа: меристематическая ткань и постоянная (или немеристематическая) ткань.Ткань меристемы аналогична стволовым клеткам животных: недифференцированные меристематические клетки продолжают делиться и вносят свой вклад в рост растений. Напротив, постоянная ткань состоит из растительных клеток, которые больше не делятся активно.

Меристемы

производят клетки, которые быстро дифференцируются или специализируются и становятся постоянными тканями. Такие клетки берут на себя определенные роли и теряют способность к дальнейшему делению. Они подразделяются на три основных типа тканей: кожные, сосудистые и наземные ткани .Каждый орган растения (корни, стебли, листья) содержит все три типа тканей:

• Кожная ткань покрывает и защищает растения, а также контролирует газообмен и абсорбцию воды (в корнях). Кожная ткань стеблей и листьев покрыта восковой кутикулой , предотвращающей испарение влаги. Устьица — это специализированные поры, которые позволяют газообмену через отверстия в кутикуле. В отличие от стебля и листьев, эпидермис корня не покрыт восковой кутикулой, которая препятствовала бы поглощению воды. Корневые волоски , являющиеся продолжением клеток эпидермиса корня, увеличивают площадь поверхности корня, в значительной степени способствуя поглощению воды и минералов. Трихомы , или небольшие волосковидные или колючие выросты эпидермальной ткани, могут присутствовать на стебле и листьях и помогают в защите от травоядных.
• Наземная ткань выполняет различные функции в зависимости от типа клеток и их расположения в растении и включает паренхиму (фотосинтез в листьях и накопление в корнях), колленхиму (поддержка побегов в областях активного роста) и шлеренхиму ( опора для побегов в областях, где рост прекратился) является местом фотосинтеза, обеспечивает поддерживающую матрицу для сосудистой ткани, обеспечивает структурную поддержку стебля и помогает накапливать воду и сахар.
• Сосудистая ткань транспортирует воду, минералы и сахар к различным частям растения. Сосудистая ткань состоит из двух специализированных проводящих тканей: ксилемы и флоэмы . Ткань ксилемы переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения, а также играет роль в структурной поддержке стебля. Ткань флоэмы переносит органические соединения с места фотосинтеза в другие части растения. Ксилема и флоэма всегда лежат рядом друг с другом в сосудистом пучке ( мы выясним, почему позже ).

Каждый орган растения содержит все три типа тканей. Конинг, Росс Э. 1994. Основы растений. Информационный веб-сайт по физиологии растений. http://plantphys.info/plant_physiology/plantbasics1.shtml. (6-21-2017). Печатается с разрешения.

Прежде чем мы углубимся в детали тканей растений, в этом видео представлен обзор строения органов и функций тканей растения:

Каждый тип растительной ткани состоит из определенных типов клеток, которые выполняют совершенно разные функции:

• Клетки сосудистой ткани:
  • Трахеиды
  • Элементы сосуда
  • Ячейки с ситовой трубкой
  • Сопутствующие элементы
• Клетки кожной ткани:
  • Эпидермальные клетки
  • Устьица или, точнее, замыкающие клетки
  • Трихомы
• Клетки наземной ткани:
  • Паренхима
  • Колленхима
  • Склеренхима

Хотя эти типы клеток выполняют разные функции и имеют разные структуры, у них есть одна важная особенность: все клетки растений имеют первичных клеточных стенок, которые являются гибкими и могут расширяться по мере роста и удлинения клетки.Некоторые (но не все) растительные клетки также имеют вторичную клеточную стенку , обычно состоящую из лигнина (вещества, которое является основным компонентом древесины). Вторичные клеточные стенки негибкие и играют важную роль в структурной поддержке растений. Мы опишем каждый из этих различных типов клеток по очереди и рассмотрим, как ткани выполняют схожие или разные функции в разных органах в зависимости от наличия определенных типов клеток.

Клетки в кожной ткани

Внешний слой ткани, окружающей все растение, называется эпидермисом, обычно состоит из одного слоя клеток эпидермиса , которые обеспечивают защиту и имеют другие специализированные приспособления в различных органах растения.

В корне эпидермис способствует поглощению воды и минералов. Корневые волоски, являющиеся продолжением клеток эпидермиса корня, увеличивают площадь поверхности корня, в значительной степени способствуя поглощению воды и минералов. Корни также содержат специализированные клетки дермы, называемые endodermis , которые находятся только в корнях и служат контрольным пунктом для материалов, попадающих в сосудистую систему корня из окружающей среды. На стенках энтодермальных клеток присутствует восковое вещество.Эта восковая область, известная как полоска Каспариана, заставляет воду и растворенные вещества пересекать плазматические мембраны энтодермальных клеток, а не скользить между ними. Фактически, энтодерма — это особый тип наземной ткани. Эта ошибка исправлена ​​ниже в разделе о наземной ткани.

В стебле и листьях эпидермальные клетки покрыты восковым веществом, называемым кутикулой , которое предотвращает потерю воды за счет испарения. Кутикула НЕТ на корневом эпидермисе и такая же, как каспарская полоска, которая присутствует в корнях.Чтобы обеспечить газообмен для фотосинтеза и дыхания, эпидермис листа и стебля также содержит отверстия, известные как устьица (единственное число: устьица ). Две клетки, известные как замыкающие клетки , окружают каждую устьицу листа, контролируя ее открытие и закрытие и, таким образом, регулируя поглощение углекислого газа и выделение кислорода и водяного пара. Стебли и листья могут также иметь трихомы , волосовидные структуры на поверхности эпидермиса, которые помогают уменьшить транспирацию (потерю воды надземными частями растений), увеличить коэффициент отражения солнечного света и накапливать соединения, которые защищают листья от хищников травоядных. .

При увеличении 500x с помощью сканирующего электронного микроскопа, несколько устьиц отчетливо видны на (а) поверхности этого листа сумаха (Rhus glabra). При 5,000-кратном увеличении замыкающие клетки (b) единственной стомы песчаного кресс-салата с лировыми листьями (Arabidopsis lyrata) выглядят как губы, окружающие отверстие. На этой (c) световой микрофотографии поперечного сечения листа A. lyrata пара замыкающих клеток видна вместе с большим подстьичным воздушным пространством в листе. (кредит: OpenStax Biology, модификация работы Роберта Р.Мудрый; часть c данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Трихомы придают листьям нечеткий вид, как у этого (а) росянки (Drosera sp.). Трихомы листа включают (b) разветвленные трихомы на листе Arabidopsis lyrata и (c) многоразветвленные трихомы на зрелом листе Quercus marilandica. (кредит: OpenStax Biology, a: Джон Фриланд; кредит b, c: модификация работы Роберта Р. Уайза; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Клетки сосудистой ткани

Так же, как и у животных, сосудистая ткань переносит вещества по телу растения.Но вместо системы кровообращения, которая циркулирует с помощью насоса (сердца), сосудистая ткань растений не циркулирует веществ по петле, а вместо этого транспортирует от одного конца растения к другому (например, вода от корней к побеги). Сосудистая ткань растений состоит из двух специализированных проводящих тканей: ксилемы , которая проводит воду, и флоэмы , которая проводит сахара и другие органические соединения. Один сосудистый пучок всегда содержит ткани ксилемы и флоэмы.В отличие от системы кровообращения животных, где сосудистая система состоит из трубок, покрытых слоем клеток, сосудистая система растений состоит из клеток, состоящих из клеток — вещество (вода или сахар) фактически перемещается с через отдельных клеток. клетки, чтобы добраться от одного конца растения до другого.

Ткань ксилемы переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения и включает сосудистых элементов и трахеиды , оба из которых являются трубчатыми удлиненными клетками, которые проводят воду.Трахеиды встречаются во всех типах сосудистых растений, но только покрытосеменные и некоторые другие специфические растения имеют сосудистые элементы. Трахеиды и сосудистые элементы расположены встык, с отверстиями, называемыми ямками, между соседними ячейками, чтобы обеспечить свободный поток воды от одной ячейки к другой. У них есть вторичные клеточные стенки, укрепленные лигнином , и они обеспечивают структурную поддержку растения. И трахеиды, и элементы сосудов мертвы при функциональной зрелости, а это означает, что они фактически мертвы, когда выполняют свою работу по транспортировке воды по телу растения.

Ткань флоэмы, которая переносит органические соединения от места фотосинтеза к другим частям растения, состоит из ситовых клеток и сопутствующих клеток . Ситчатые клетки проводят сахара и другие органические соединения и расположены встык с порами, называемыми ситчатыми пластинами , между ними, чтобы обеспечить перемещение между клетками. Они живы, достигнув функциональной зрелости, но не имеют ядра, рибосом или других клеточных структур. Таким образом, ситчатые клетки поддерживаются клетками-компаньонами, которые лежат рядом с ситчатыми клетками и обеспечивают метаболическую поддержку и регулирование.

Ксилема и флоэма всегда находятся рядом друг с другом. В стеблях ксилема и флоэма образуют структуру, называемую сосудистым пучком; в корнях это называется сосудистой стелой или сосудистым цилиндром.

На этой светлой микрофотографии показано поперечное сечение стебля кабачка (Curcurbita maxima). Каждый каплевидный сосудистый пучок состоит из крупных сосудов ксилемы внутрь и более мелких клеток флоэмы снаружи. Клетки ксилемы, которые переносят воду и питательные вещества от корней к остальным частям растения, мертвы при функциональной зрелости.Клетки флоэмы, которые переносят сахар и другие органические соединения из фотосинтетических тканей к остальным частям растения, являются живыми. Сосудистые пучки заключены в наземную ткань и окружены кожной тканью. (кредит: OpenStax Biology, модификация работы «(биофотографии)» / Flickr; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Клетки в основной ткани

Земляная ткань — это все остальные ткани растения, кроме дермы или сосудистой ткани. Клетки наземной ткани включают паренхиму , (фотосинтез в листьях и накопление в корнях), колленхима , (опора для побегов в зонах активного роста) и шлеренхиму (опора для побегов в областях, где рост прекратился).

Паренхима — наиболее распространенный и универсальный тип клеток в растениях. У них тонкие и гибкие первичные клеточные стенки, у большинства из них отсутствует вторичная клеточная стенка. Клетки паренхимы тотипотентны, что означает, что они могут делиться и дифференцироваться во все типы клеток растения и являются клетками, ответственными за укоренение срезанного стебля. Большая часть ткани листьев состоит из клеток паренхимы, которые являются участками фотосинтеза, а клетки паренхимы в листьях содержат большое количество хлоропластов для фитосинтеза.В корнях паренхима является местом хранения сахара или крахмала и называется сердцевина (в центре корня) или кора (на периферии корня). Паренхима также может быть связана с клетками флоэмы в сосудистой ткани в виде лучей паренхимы.

Колленхима , как и паренхима, не имеет вторичных клеточных стенок, но имеет более толстые первичные клеточные стенки, чем паренхима. Это длинные и тонкие клетки, сохраняющие способность растягиваться и удлиняться; эта особенность помогает им обеспечить структурную поддержку в растущих регионах системы побегов.У них очень много удлиненных стеблей. «Тягучие» кусочки сельдерея — это в первую очередь клетки колленхимы.

Клетки Schlerenchyma имеют вторичные клеточные стенки, состоящие из лигнина , твердого вещества, которое является основным компонентом древесины. Следовательно, клетки шелренхимы не могут растягиваться и обеспечивают важную структурную поддержку зрелых стеблей после прекращения роста. Интересно, что клетки шлеренхимы мертвы при функциональной зрелости. Шлеренхима придает грушам зернистую текстуру, а также входит в состав сердцевины яблока.Мы используем волокна склеренхимы для изготовления полотна и веревки.

Корни также содержат специализированную наземную ткань, называемую endodermis , которая находится только в корнях и служит контрольной точкой для материалов, попадающих в сосудистую систему корня из окружающей среды. На стенках энтодермальных клеток присутствует восковое вещество. Эта восковая область, известная как полоска Каспариана, заставляет воду и растворенные вещества пересекать плазматические мембраны энтодермальных клеток, а не скользить между ними.

Поперечный разрез листа, показывающий флоэму, ксилему, склеренхиму, колленхиму и мезофилл. Автор Kelvinsong — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25593329

Каждый орган растения содержит все три типа тканей с различным расположением в каждом органе. Существуют также некоторые различия в расположении этих тканей между однодольными и двудольными, как показано ниже:

У двудольных корней ксилема и флоэма стелы расположены попеременно в форме X, тогда как у однодольных корни сосудистая ткань расположена кольцом вокруг сердцевины.Кроме того, у однодольных, как правило, есть волокнистые корни, а у эвдикотов — стержневой корень (оба показаны выше).

У типичных двудольных растений (слева) сосудистая ткань образует X-образную форму в центре корня. В (справа) типичных однодольных растения клетки флоэмы и более крупные клетки ксилемы образуют характерное кольцо вокруг центральной сердцевины. Поперечное сечение корня двудольного дерева в центре имеет Х-образную структуру. X состоит из множества клеток ксилемы. Клетки флоэмы заполняют пространство между X. Кольцо клеток, называемое перициклом, окружает ксилему и флоэму.Внешний край перицикла называется энтодермой. Перицикл окружен толстым слоем корковой ткани. Кора головного мозга заключена в слой клеток, называемый эпидермисом. Корень однодольного растения похож на корень двудольного, но центр корня заполнен сердцевиной. Клетки флоэмы образуют кольцо вокруг сердцевины. Круглые скопления клеток ксилемы встроены во флоэму, симметрично расположенные вокруг центральной сердцевины. Внешний перицикл, энтодерма, кора и эпидермис у корня двудольных совпадают.Изображение предоставлено: OpenStax Biology

У стеблей двудольных растений сосудистые пучки расположены кольцом по направлению к периферии стебля. У однодольных стеблей сосудистые пучки беспорядочно разбросаны по наземной ткани.

В стеблях двудольных (а) сосудистые пучки расположены по периферии основной ткани. Ткань ксилемы расположена внутри сосудистого пучка, а флоэма — снаружи. Волокна склеренхимы покрывают сосудистые пучки. В центре стебля — измельченная ткань.В стеблях однодольных (б) сосудистые пучки, состоящие из тканей ксилемы и флоэмы, разбросаны по всей наземной ткани. Пучки меньше, чем в стебле двудольного растения, и четкие слои ксилемы, флоэмы и склеренхимы не различимы. Изображение предоставлено: OpenStax Biology

Листья содержат два разных типа фотосинтетических клеток паренхимы (палисадные и губчатые). Как и все органы растений, они также содержат сосудистую ткань (не показана). Однодольные, как правило, имеют параллельные жилки сосудистой ткани на листьях, тогда как двудольные, как правило, имеют разветвленные или сетчатые жилки сосудистой ткани на листьях.

На рисунке листа (а) центральный мезофилл зажат между верхним и нижним эпидермисом. Мезофилл состоит из двух слоев: верхнего палисадного слоя, состоящего из плотно упакованных столбчатых клеток, и нижнего губчатого слоя, состоящего из неплотно упакованных клеток неправильной формы. Устьица на нижней стороне листа обеспечивают газообмен. Восковая кутикула покрывает все воздушные поверхности наземных растений, чтобы минимизировать потерю воды. Изображение предоставлено: OpenStax Biology

На этой диаграмме показаны различия между однодольными и двудольными:

На этой диаграмме показаны различия между однодольными и двудольными цветками.Однодольные имеют одну семядоль и длинные и узкие листья с параллельными жилками. Их сосудистые пучки разбросаны. Их лепестки или части цветов кратны трем. Двудольные растения имеют две семядоли и широкие листья с сеткой жилок. Их сосудистые пучки образуют кольцо. Их лепестки или части цветов кратны четырем или пяти. Автор Flowerpower207 — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=26233760

И это видео дает хорошее (хотя и сухое) резюме и синтез структуры и функций растения:

Эмбриогенез растений

Приведенный ниже текст адаптирован из OpenStax Biology 32.2

Как каждая из этих тканей взрослого растения возникает из оплодотворенной семяпочки? Как мы уже обсуждали , зигота асимметрично делится на апикальную клетку, которая впоследствии станет эмбрионом, и суспензор, который функционирует как пуповина, обеспечивая питательными веществами от материнской ткани к эмбриональной ткани. Перед оплодотворением существует градиент растительного гормона, называемого ауксин , через яйцеклетку с более высокими концентрациями ауксина в области, которая станет апикальной клеткой.Асимметричное деление клеток разделяет ауксин на апикальную клетку, устанавливая апикальную / базальную ось (аналогично передней / задней оси у животных). Таким образом, раннее развитие растений, как и раннее развитие многих видов животных, начинается с выделения цитоплазматических детерминант в самом первом делении клетки.

Через несколько раундов клеточного деления с последующей дифференцировкой апикальная клетка в конечном итоге дает начало семядолям , гипокотиля и корешку . Семядоли или зародышевые листья станут первыми листьями растений после прорастания. Однодольные, как правило, имеют одну семядоль, в то время как двудольные имеют две семядоли (фактически, количество присутствующих семядолей дает им приставку «моно-» или «ди-». Часть растения, которая растет над семядолями, называется эпикотилем («надкотилем»). Гипокотиль («нижний котиль») станет будущим стеблем, а корешок, или зародышевый корень, даст начало будущим корням.

На изображениях ниже показаны общие структуры и процессы, участвующие в прорастании семян:

Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=661229

с, оболочки семян; r — корешок; h — гипокотиль; в, семядоли; е, эпикотиль. Изображение предоставлено: Изображение со страницы 233 книги «Принципы современной биологии» (1964)

тканей и органов растений | Биология I

Растительные ткани

Растения — это многоклеточные эукариоты, тканевые системы которых состоят из различных типов клеток, выполняющих определенные функции.Тканевые системы растений делятся на два основных типа: меристематическая ткань и постоянная (или немеристематическая) ткань. Клетки меристематической ткани обнаруживаются в меристемах , которые являются участками растений, в которых происходит непрерывное деление и рост клеток. Меристематическая ткань клетки либо недифференцированы, либо не полностью дифференцированы, и они продолжают делиться и вносить вклад в рост растения. Напротив, постоянная ткань состоит из растительных клеток, которые больше не делятся активно.

Меристематические ткани бывают трех типов в зависимости от их расположения в растении. Апикальные меристемы содержат меристематическую ткань, расположенную на концах стеблей и корней, которые позволяют растению увеличиваться в длину. Боковые меристемы способствуют увеличению толщины или обхвата созревающего растения. Интеркалярные меристемы встречаются только у однодольных, в основаниях листовых пластинок и в узлах (областях, где листья прикрепляются к стеблю). Эта ткань позволяет листовой пластине однодольных увеличиваться в длину от основания листа; например, он позволяет листьям газонной травы удлиняться даже после многократного кошения.

Меристемы производят клетки, которые быстро дифференцируются или специализируются и становятся постоянной тканью. Такие клетки берут на себя определенные роли и теряют способность к дальнейшему делению. Их можно разделить на три основных типа: кожные, сосудистые и наземные. Кожная ткань покрывает и защищает растение, а сосудистая ткань транспортирует воду, минералы и сахара к различным частям растения. Измельченная ткань служит местом фотосинтеза, обеспечивает поддерживающую матрицу для сосудистой ткани и помогает накапливать воду и сахар.

Вторичные ткани могут быть простыми (состоящими из схожих типов клеток) или сложными (состоящими из разных типов клеток). Кожная ткань, например, представляет собой простую ткань, которая покрывает внешнюю поверхность растения и контролирует газообмен. Сосудистая ткань является примером сложной ткани и состоит из двух специализированных проводящих тканей: ксилемы и флоэмы. Ткань ксилемы переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения и включает три разных типа клеток: элементы сосудов и трахеиды (оба из которых проводят воду) и паренхиму ксилемы.Ткань флоэмы, которая переносит органические соединения от места фотосинтеза к другим частям растения, состоит из четырех разных типов клеток: ситчатых клеток (которые проводят фотосинтаты), клеток-компаньонов, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы. В отличие от клеток, проводящих ксилему, клетки, проводящие флоэму, остаются живыми в зрелом возрасте. Ксилема и флоэма всегда прилегают друг к другу (рис. 1). В стеблях ксилема и флоэма образуют структуру, называемую сосудистым пучком ; в корнях это называется сосудистой стелой или сосудистым цилиндром .

Рис. 1. На этой светлой микрофотографии показано поперечное сечение стебля кабачка ( Curcurbita maxima ). Каждый каплевидный сосудистый пучок состоит из крупных сосудов ксилемы внутрь и более мелких клеток флоэмы снаружи. Клетки ксилемы, которые переносят воду и питательные вещества от корней к остальным частям растения, мертвы при функциональной зрелости. Клетки флоэмы, которые переносят сахар и другие органические соединения из фотосинтетических тканей к остальным частям растения, являются живыми.Сосудистые пучки заключены в наземную ткань и окружены кожной тканью. (кредит: модификация работы «(биофотографии)» / Flickr; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Все животные состоят из четырех типов тканей: эпидермальной, мышечной, нервной и соединительной. Растения тоже состоят из тканей, но неудивительно, что их очень разный образ жизни происходит из разных видов тканей. Все три типа растительных клеток встречаются в большинстве растительных тканей. Три основных типа тканей растений — это кожные, наземные и сосудистые ткани.

Кожные ткани

Кожная ткань ствола состоит в основном из эпидермиса , единственного слоя клеток, покрывающих и защищающих нижележащую ткань. Древесные растения имеют прочный водостойкий внешний слой пробковых клеток, обычно известный как кора , , который дополнительно защищает растение от повреждений. Эпидермальные клетки — самые многочисленные и наименее дифференцированные клетки эпидермиса. В эпидермисе листа также есть отверстия, известные как устьица, через которые происходит обмен газов (рис. 2).Две клетки, известные как замыкающие клетки , окружают каждую устьицу листа, контролируя ее открытие и закрытие и, таким образом, регулируя поглощение углекислого газа и выделение кислорода и водяного пара. Трихомы — это похожие на волосы структуры на поверхности эпидермиса. Они помогают уменьшить транспирацию (потеря воды надземными частями растений), увеличить коэффициент отражения солнечного света и накапливать соединения, которые защищают листья от хищников травоядных животных.

Рис. 2. Отверстия, называемые устьицами (в единственном числе: стома), позволяют растению поглощать углекислый газ и выделять кислород и водяной пар.На цветной фотографии, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа (а), показана закрытая стома двудольного растения. Каждая стома окружена двумя замыкающими клетками, которые регулируют ее (b) открытие и закрытие. (C) замыкающие клетки находятся внутри слоя эпидермальных клеток (предоставлено: модификация работы Луизы Ховард, Rippel Electron Microscope Facility, Дартмутский колледж; кредит b: модификация работы Джун Квак, Университет Мэриленда; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела)

Сосудистая ткань

Ксилема и флоэма, составляющие сосудистую ткань стебля, расположены в виде отдельных нитей, называемых сосудистыми пучками, которые проходят вверх и вниз по длине стебля.Если смотреть на стебель в поперечном разрезе, сосудистые пучки стеблей двудольных расположены в кольцо. У растений со стеблями, которые живут более одного года, отдельные пучки срастаются и образуют характерные кольца роста. У однодольных стеблей сосудистые пучки беспорядочно разбросаны по наземной ткани (рис. 3).

Рис. 3. В стеблях двудольных (а) сосудистые пучки расположены по периферии основной ткани. Ткань ксилемы расположена внутри сосудистого пучка, а флоэма — снаружи.Волокна склеренхимы покрывают сосудистые пучки. В стеблях однодольных (б) сосудистые пучки, состоящие из тканей ксилемы и флоэмы, разбросаны по всей наземной ткани.

Ткань ксилемы имеет три типа клеток: паренхима ксилемы, трахеиды и элементы сосудов. Последние два типа проводят воду и погибают по достижении зрелости. Трахеиды представляют собой клетки ксилемы с толстыми лигнифицированными вторичными клеточными стенками. Вода перемещается из одной трахеиды в другую через области на боковых стенках, известные как ямы, где нет вторичных стенок. Элементы сосуда — ксилемные ячейки с более тонкими стенками; они короче трахеидов. Каждый элемент сосуда соединен с другим посредством перфорированной пластины на торцевых стенках элемента. Вода проходит через перфорационные пластины и поднимается по растению.

Ткань флоэмы состоит из ситовидных клеток, клеток-компаньонов, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы. Серия ячеек с ситовой трубкой (также называемых элементами ситовой трубки) расположена встык, образуя длинную ситовую трубку, которая транспортирует органические вещества, такие как сахара и аминокислоты.Сахар перетекает из одной ячейки с ситовой трубкой в ​​другую через перфорированные ситовые пластины, которые находятся в концевых соединениях между двумя ячейками. Хотя ядро ​​и другие клеточные компоненты ситовидных клеток еще живы в зрелом возрасте, они распались. Клетки-компаньоны находятся рядом с клетками сита-пробирки, обеспечивая им метаболическую поддержку. Клетки-компаньоны содержат больше рибосом и митохондрий, чем клетки ситовидных трубок, в которых отсутствуют некоторые клеточные органеллы.

Земляная ткань

Основная ткань в основном состоит из клеток паренхимы, но может также содержать клетки колленхимы и склеренхимы, которые помогают поддерживать ствол.Земляная ткань по направлению к внутренней части сосудистой ткани в стебле или корне известна как сердцевина , , а слой ткани между сосудистой тканью и эпидермисом известен как кора головного мозга .

Органы растений

Как и животные, растения содержат клетки с органеллами, в которых происходит определенная метаболическая активность. Однако, в отличие от животных, растения используют энергию солнечного света для образования сахаров во время фотосинтеза. Кроме того, у растительных клеток есть клеточные стенки, пластиды и большая центральная вакуоль: структуры, которых нет в клетках животных.Каждая из этих клеточных структур играет определенную роль в структуре и функциях растений.

Посмотрите видеоролик Ботаника без границ , созданный Ботаническим обществом Америки о важности растений.

У растений, как и у животных, похожие клетки, работая вместе, образуют ткань. Когда разные типы тканей работают вместе, чтобы выполнять уникальную функцию, они образуют орган; органы, работающие вместе, образуют системы органов. Сосудистые растения имеют две различные системы органов: систему побегов и корневую систему.Система побегов состоит из двух частей: вегетативных (не репродуктивных) частей растения, таких как листья и стебли, и репродуктивных частей растения, которые включают цветы и плоды. Система побегов обычно растет над землей, где она поглощает свет, необходимый для фотосинтеза. Корневая система , которая поддерживает растения и поглощает воду и минералы, обычно находится под землей. На рисунке 4 показаны системы органов типичного растения.

Рисунок 4.Система побегов растения состоит из листьев, стеблей, цветов и плодов. Корневая система закрепляет растение, впитывая воду и минералы из почвы.

30.1A: Ткани и системы органов растений

Растения состоят из меристематических и постоянных тканей и поддерживаются системами органов побегов и корней.

Цели обучения

• Различать типы тканей и органов растений

Ключевые моменты

• Есть два типа растительных тканей: меристематическая ткань, обнаруженная в областях растений с непрерывным делением и ростом клеток, и постоянная (или немеристематическая) ткань, состоящая из клеток, которые больше не делятся активно.
• Меристемы производят клетки, которые дифференцируются на три вторичных типа тканей: кожная ткань, которая покрывает и защищает растение, сосудистая ткань, которая транспортирует воду, минералы и сахара, и наземная ткань, которая служит местом для фотосинтеза, поддерживает сосудистую ткань и хранит питательные вещества.
• Сосудистая ткань состоит из ткани ксилемы, которая переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения, и ткани флоэмы, которая переносит органические соединения от места фотосинтеза к другим частям растения.
• Ксилема и флоэма всегда лежат рядом друг с другом, образуя структуру, называемую сосудистым пучком в стеблях и сосудистой стелой или сосудистым цилиндром в корнях.
• Части системы побегов включают вегетативные части, такие как листья и стебли, и репродуктивные части, такие как цветы и плоды.

Ключевые термины

• меристема : ткань растения, состоящая из тотипотентных клеток, которая обеспечивает рост растений
• паренхима : основная ткань, составляющая большую часть недревесных частей растения
• ксилема : сосудистая ткань у наземных растений, в первую очередь отвечающая за распределение воды и минералов, поглощаемых корнями; также основной компонент древесины
• Флоэма : сосудистая ткань наземных растений, в первую очередь отвечающая за распределение сахаров и питательных веществ, производимых в побегах
• трахеида : удлиненные клетки в ксилеме сосудистых растений, которые служат для переноса воды и минеральных солей

Растительные ткани

Растения — это многоклеточные эукариоты, тканевые системы которых состоят из различных типов клеток, выполняющих определенные функции.Тканевые системы растений делятся на два основных типа: меристематическая ткань и постоянная (или немеристематическая) ткань. Клетки меристематической ткани находятся в меристемах, которые представляют собой участки растений, в которых происходит непрерывное деление и рост клеток. Клетки меристематической ткани либо недифференцированы, либо не полностью дифференцированы; они продолжают делиться и способствуют росту растения. Напротив, постоянная ткань состоит из растительных клеток, которые больше не делятся активно.

Меристематические ткани бывают трех типов в зависимости от их расположения в растении.Апикальные меристемы содержат меристематическую ткань, расположенную на концах стеблей и корней, которые позволяют растению увеличиваться в длину. Боковые меристемы способствуют увеличению толщины или обхвата созревающего растения. Вставочные меристемы встречаются только у однодольных у оснований листовых пластинок и узлов (области прикрепления листьев к стеблю). Эта ткань позволяет листовой пластине однодольных увеличиваться в длину от основания листа; например, он позволяет листьям газонной травы удлиняться даже после многократного кошения.

Меристемы производят клетки, которые быстро дифференцируются или специализируются и становятся постоянной тканью. Такие клетки берут на себя определенные роли и теряют способность к дальнейшему делению. Их можно разделить на три основных типа: кожные, сосудистые и наземные. Кожная ткань покрывает и защищает растение. Сосудистая ткань транспортирует воду, минералы и сахар к разным частям растения. Земляная ткань служит местом для фотосинтеза, обеспечивает поддерживающую матрицу для сосудистой ткани и помогает хранить воду и сахар.

Ткани растений бывают простыми (состоят из схожих типов клеток) или сложными (состоят из разных типов клеток). Кожная ткань, например, представляет собой простую ткань, которая покрывает внешнюю поверхность растения и контролирует газообмен. Сосудистая ткань является примером сложной ткани. Он состоит из двух специализированных проводящих тканей: ксилемы и флоэмы. Ткань ксилемы переносит воду и питательные вещества от корней к различным частям растения. Он включает три различных типа клеток: элементы сосудов и трахеиды (оба из которых проводят воду) и паренхиму ксилемы.Ткань флоэмы, которая переносит органические соединения от места фотосинтеза к другим частям растения, состоит из четырех разных типов клеток: ситчатых клеток (которые проводят фотосинтаты), клеток-компаньонов, паренхимы флоэмы и волокон флоэмы. В отличие от клеток, проводящих ксилему, клетки, проводящие флоэму, являются живыми в зрелом возрасте. Ксилема и флоэма всегда прилегают друг к другу. В стеблях ксилема и флоэма образуют структуру, называемую сосудистым пучком; в корнях это называется сосудистой стелой или сосудистым цилиндром.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Поперечное сечение ножки кабачка, показывающее сосудистый пучок. : На этой светлой микрофотографии показано поперечное сечение ножки кабачка (Curcurbita maxima). Каждый каплевидный сосудистый пучок состоит из крупных сосудов ксилемы внутрь и более мелких клеток флоэмы снаружи. Клетки ксилемы, которые переносят воду и питательные вещества от корней к остальным частям растения, мертвы при функциональной зрелости. Клетки флоэмы, которые переносят сахар и другие органические соединения из фотосинтетических тканей к остальным частям растения, являются живыми.Сосудистые пучки заключены в наземную ткань и окружены кожной тканью.

Системы органов растений

У растений, как и у животных, похожие клетки, работая вместе, образуют ткань. Когда разные типы тканей работают вместе, чтобы выполнять уникальную функцию, они образуют орган; органы, работающие вместе, образуют системы органов. Сосудистые растения имеют две различные системы органов: систему побегов и корневую систему. Система побегов состоит из двух частей: вегетативных (не репродуктивных) частей растения, таких как листья и стебли; и репродуктивные части растения, в том числе цветы и плоды.Система побегов обычно растет над землей, где она поглощает свет, необходимый для фотосинтеза. Корневая система, которая поддерживает растения и поглощает воду и минералы, обычно находится под землей.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Пример системы органов растения : Система побегов растения состоит из листьев, стеблей, цветов и плодов. Корневая система закрепляет растение, впитывая воду и минералы из почвы.

ЛИЦЕНЗИИ И АТРИБУТЫ

CC ЛИЦЕНЗИОННЫЙ КОНТЕНТ, ПРЕДЫДУЩИЙ РАЗДЕЛ

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ, СПЕЦИАЛЬНАЯ АТРИБУЦИЯ

4.3 Ткани растений | Растительные и животные ткани

4.3 Растительные ткани (ESG65)

Растительные ткани делятся на четыре различных типа:

• Меристематическая ткань, отвечающая за образование новых клеток путем митоза.
• Эпидермальная ткань — внешний слой клеток, покрывающих и защищающих растение.
• Наземная ткань, которая имеет воздушные пространства и производит и хранит питательные вещества.
• Проводящая ткань, отвечающая за транспортировку воды и питательных веществ по всему растению.

Учащимся необходимо уметь исследовать и идентифицировать некоторые ткани растений с помощью микроскопов, био-просмотрщиков, микрофотографий и плакатов. Учащимся необходимо уметь рисовать клетки, из которых состоят различные ткани растений, показывая специализированные структуры.

УЧИТЕЛЬСКИЕ РЕСУРСЫ:

Виды тканей растений:

Растительные ткани картина:

Растения обычно состоят из корней, стеблей и листьев. Ткани растений можно в общих чертах разделить на делящиеся, меристематические, ткани и неделящиеся, постоянные, ткани.Перманентная ткань состоит из простых и сложных тканей.

В мире существует более \ (\ text {200 000} \) видов растений. Зеленые растения обеспечивают Землю кислородом, а также прямо или косвенно служат пищей для всех животных из-за их способности к фотосинтезу. Растения также являются источником большинства наших лекарств и лекарств. Научное изучение растений известно как ботаника .

На рис. 4.2 представлен обзор типов тканей растений, изучаемых в этой главе.

Рис. 4.2. На приведенной выше диаграмме показано, как несколько клеток, адаптированных к одной и той же функции, работают вместе, образуя ткани.

Важно, чтобы для каждого типа ткани вы понимали:

• где находится
• каковы его основные структурные особенности и как они соотносятся с функцией
• как каждый тип ткани выглядит под микроскопом
• как рисовать биологические диаграммы каждой структуры

Меристематическая ткань (ESG66)

Меристематическая ткань — это недифференцированная ткань .Меристематическая ткань содержит активно делящиеся клетки, которые приводят к образованию других типов тканей (например, сосудистой, дермальной или наземной ткани). Апикальная меристематическая ткань находится в почках и верхушках растений. Обычно это заставляет растения расти выше или длиннее. Боковая меристематической ткани увеличивают толщину растения. Боковые меристемы встречаются у древесных деревьев и растений. Примеры латеральной меристематической ткани включают сосудистый камбий, образующий кольца, которые вы видите на деревьях, и пробковый камбий , или «кору», находящуюся на внешней стороне деревьев.

В следующей таблице показано, как структура меристематической ткани соответствует ее функциям.

Таблица 4.1: Структурная адаптация и функция меристематической ткани

Меристематическая ткань находится в кончиках корней, поскольку именно здесь растут корни и образуются делящиеся клетки. На рис. 4.5 представлена ​​микрофотография кончика корня.

Рисунок 4.5: Изображение показывает меристематическую ткань кончика корня, наблюдаемую под электронным микроскопом.

Постоянные ткани (ESG67)

Меристематические ткани дают начало клеткам, которые выполняют определенную функцию. Как только клетки развиваются, чтобы выполнять эту конкретную функцию, они теряют способность делиться.Процесс развития определенной структуры, подходящей для определенной функции, известен как клеточная дифференцировка . Мы рассмотрим два типа постоянной ткани:

1. Простые постоянные ткани

   • эпидермис
   • паренхима
   • колленхима
   • склеренхима

2. Сложные постоянные ткани

   • ксилемные сосуды (состоящие из трахеид и сосудов)
   • сосудов флоэмы (состоящих из ситовых трубок и клеток-компаньонов)

Ткань эпидермиса (ESG68)

Эпидермис — это одинарный слой клеток, покрывающий листья, цветы, корни и стебли растений.Это самый внешний клеточный слой тела растения, который играет в растении защитную роль. Функции основных структурных особенностей перечислены в таблице: эпидермальные ткани.

Рис. 4.6: Изображение верхней поверхности листа Nicotiana alata (растение табак) с помощью сканирующего электронного микроскопа, на котором видны трихомы (также известные как «волоски») и несколько устьиц.

Химические вещества, содержащиеся в трихомах, затрудняют переваривание растений голодными животными, а также могут замедлить рост грибка на растении. Таким образом, они действуют как форма защиты растения от хищников.

Защитные клетки и устьица (ESG69)

Устьица — это пора в эпидермисе листа и стебля, которая обеспечивает газообмен.Стома с обеих сторон ограничена парой специализированных клеток, известных как замыкающие клетки . Защитные клетки представляют собой специализированные эпидермальные клетки в форме бобов, которые находятся в основном на нижней поверхности листьев и отвечают за регулирование размера отверстия стомы. Вместе стома и замыкающие клетки называются устьицами .

Устьица в эпидермисе позволяют кислороду, углекислому газу и водяному пару проникать в лист и выходить из него. Замыкающие клетки также содержат хлоропласты для фотосинтеза.Открытие и закрытие замыкающих ячеек определяется тургорным давлением двух замыкающих ячеек. Тургорное давление контролируется перемещением большого количества ионов и сахара в замыкающие клетки. Когда замыкающие клетки поглощают эти растворенные вещества, водный потенциал уменьшается, в результате чего вода поступает в замыкающие клетки посредством осмоса. Это приводит к увеличению набухания замыкающих клеток и открытию устьичных пор.

Практическое исследование эпидермиса листа

Цель

Для наблюдения за клетками эпидермиса и устьицами.

Материалы

• листьев Agapanthus , Wandering Jew (Tradescantia ) или подобных растений с легко срывающимся эпидермисом

• микроскопы

• предметные стекла и покровные стекла

• иглы рассекательные

• ножницы

Инструкции

1. Разорвите кусок листа в продольном направлении и проверьте, нет ли «более тонких кусочков» по ​​краям, которые будут эпидермальной тканью (убедитесь, что у вас нижнего эпидермиса, , потому что именно здесь находятся замыкающие клетки).
2. Ножницами отрежьте небольшой участок эпидермиса и поместите его в воде на предметное стекло микроскопа. Накройте покровным стеклом.
3. Сфокусируйте слайд на малом увеличении и найдите участок образца, на котором нет пузырьков воздуха над устьицами.
4. Увеличьте выбранную часть образца и сфокусируйтесь на высокой мощности.
5. При необходимости отрегулируйте освещение и нарисуйте одну стому и ее замыкающие клетки. Промаркируйте все детали.

Вопросы

1. Опишите форму замыкающих клеток и нормальных клеток эпидермиса.
2. Какие клетки эпидермиса имеют хлоропласты?
3. Опишите толщину стенок вокруг ограничительных ячеек и учесть все видимые различия.

Деятельность: Практическое исследование эпидермиса листа

Учащиеся используют микроскоп и навыки подготовки слайдов.

УЧИТЕЛЯМ

• Традесканция , обычное растение SA с пурпурными листьями, особенно хорошо подходит для этой практики, поскольку эпидермис легко отрывается.

• Следует поощрять учащихся к тому, чтобы они быстро рвали листья, чтобы получить эпидермальную ткань.
• Они должны обыскать весь образец на малом увеличении, чтобы получить лучшую часть для увеличения. Нет смысла просто увеличивать первую часть листа, на которой они фокусируются — будет много устьиц с пузырьками воздуха с толстыми черными очертаниями над ними. Учащиеся должны тщательно искать и увеличивать лучшую стому, которую они могут найти.
• Учащихся следует поощрять рисовать замыкающие клетки такими, какими они их видят, даже если они лежат под углом.

Традесканция , обычное растение SA с пурпурными листьями.

Вопросы

1. Опишите форму замыкающих клеток и нормальных клеток эпидермиса.
2. Какие клетки эпидермиса имеют хлоропласты?
3. Опишите толщину стенок вокруг ограничительных ячеек и учесть все видимые различия.

Ответы

1. Защитные клетки имеют форму бобов, а нормальные эпидермальные клетки имеют неправильную, квадратную или удлиненную форму (в зависимости от используемого листа.
2. Только охранные камеры.
3. Сторожевые ячейки имеют толстые внутренние стенки и более тонкие внешние стенки, так как это помогает им открывать поры для газообмена.

Теперь посмотрим на клетки паренхимы, колленхимы и склеренхимы. Вместе эти типы тканей называются наземными тканями. Наземные ткани расположены в области между эпидермальной и сосудистой тканью.

Ткань паренхимы (ESG6B)

Ткань паренхимы образует большинство стеблей и корней, а также мягких фруктов, таких как помидоры и виноград.Это самый распространенный вид измельченной ткани. Ткань паренхимы отвечает за хранение питательных веществ.

Рисунок 4.10: Ткань паренхимы, обнаруженная в клетках, ответственных за хранение.

Таблица 4.2: Структура и функция паренхимы

Наблюдение за клетками паренхимы.

Цель

Для наблюдения за строением свежих клеток паренхимы.

Материалы

• банан

• чашки Петри или часы

• иглы для препарирования

• раствор йода

• микроскопы, предметные стекла и покровные стекла

Инструкции

1. Используйте препаровальную иглу, чтобы приподнять небольшой кусочек мягкой банановой ткани.
2. Поместите образец в чашку Петри или часовое стекло и слегка разотрите его рассекающей иглой (и карандашом, если хотите).
3. Поместите небольшой образец ткани на предметное стекло микроскопа, на которое вы уже нанесли каплю раствора йода. Наденьте покровное стекло.
4. Наблюдайте за ячейками при малом увеличении и найдите участок, где ячейки лежат отдельно, а не друг над другом.
5. Увеличьте этот раздел и внимательно посмотрите, можете ли вы найти ядра в некоторых клетках (они будут больше, чем фиолетовые пластиды, и будут прозрачными).
6. Нарисуйте 2 или 3 ячейки и подпишите их.

Вопросы

1. Опишите форму ячеек и толщину их стенок.
2. Как называются пластиды, которые кажутся фиолетовыми, и каковы их функции?

Деятельность: Практическое исследование структуры свежих клеток паренхимы

Учащиеся используют микроскоп и навыки подготовки слайдов.

УЧИТЕЛЯМ

1. Камеры будут большими с очень тонкими стенками.Многие клетки имеют лейкопласты, хранящие крахмал.

2. Поощряйте учащихся использовать диафрагму микроскопа, чтобы не допустить чрезмерного воздействия света на свои клетки — это может затруднить просмотр клеток.

Вопросы

1. Опишите форму ячеек и толщину их стенок.
2. Как называются пластиды, которые кажутся фиолетовыми, и каковы их функции?

Ответы

1. Клетки округлой или овальной формы с очень тонкими стенками.

2. Пластиды являются лейкопластами и хранят крахмал.

Ткань колленхимы (ESG6C)

Колленхима — это простая, прочная ткань, обычно встречающаяся в побегах и листьях растений. Клетки колленхимы тонкостенные, но углы клеточной стенки утолщены целлюлозой. Эта ткань придает силу, особенно при отрастании побегов и листьев за счет утолщенных углов. Клетки плотно упакованы и имеют меньше межклеточных пространств.

Ткани колленхимы образуют прочные нити, наблюдаемые в стеблях сельдерея.

На рост ткани колленхимы влияет механическое воздействие на растение.Например, если растение постоянно сотрясается ветром, стенки колленхимы могут быть на \ (\ text {40} \) — \ (\ text {100} \% \) толще, чем непоколебимые.

Ткань склеренхимы (ESG6D)

Склеренхима — это простая постоянная ткань. Это поддерживающая ткань растений, которая делает растения твердыми и жесткими. Существует два типа клеток склеренхимы: волокон и склереид .

Волокна склеренхимы длинные и узкие, с толстыми одревесневшими клеточными стенками.Они придают растению механическую прочность и пропускают воду.

Склереиды — это специализированные клетки склеренхимы с утолщенными, сильно одревесневшими стенками с углублениями, проходящими через стенки. Они поддерживают мягкие ткани груш и гуавы и содержатся в скорлупе некоторых орехов.

Ткани склеренхимы являются важными компонентами таких тканей, как лен, джут и конопля. Волокна являются важными компонентами канатов и матрасов из-за их способности выдерживать высокие нагрузки. Волокна, содержащиеся в джуте, полезны при обработке тканей, поскольку их основным компонентом клеточной стенки является целлюлоза.Другими важными источниками волокон являются травы, сизаль и агава. Склероидные ткани — важные компоненты таких фруктов, как вишня, сливы или груши.

Полезный способ запомнить разницу между колленхимой и склеренхимой — это вспомнить 3 C, относящиеся к колленхиме: утолщенные на c градусов, содержат c эллюлозу и названы c олленхимой.

Наблюдение за склеренхимой у груш

Цель

Для наблюдения за каменными клетками склеренхимы (склероидами) у груш.

Материалы

• мягкая спелая груша

• микроскопы, предметные стекла и покровные стекла

• раствор йода

• иглы или щипцы для рассечения

Инструкции

1. Используйте пинцет или иглу, чтобы поднять небольшой кусочек мягкой грушевидной ткани на предметное стекло микроскопа.
2. Добавьте каплю раствора йода.
3. Слегка разомните ткань, чтобы разделить клетки.
4. Накройте покровным стеклом и наблюдайте на малой мощности. Вам следует сосредоточить внимание на группах темных «камней», которые появляются среди округлых клеток паренхимы груши. Попробуйте найти одну или две каменные клетки или склереиды, которые отделены от остальных.
5. Увеличьте хороший образец (или сфокусируйтесь на краю группы, где одна клетка выступает) и отрегулируйте освещение.
6. Посмотрите внимательно, фокусируясь вверх и вниз, чтобы увидеть длинные узкие ЯМКИ, проходящие через чрезвычайно толстые стенки этих ячеек.
7. Эти «каменные клетки» называются склероидами. Они представляют собой модифицированную форму склеренхимы, которая содержится в грушах, гуаве и скорлупе орехов для дополнительной поддержки.
8. Также обратите внимание на большие круглые клетки вокруг склероид.

Вопросы

1. Вы видите цитоплазму внутри каменных клеток? Это живые или мертвые клетки?
2. К какому типу ткани принадлежат большие круглые клетки вокруг склереид?

Задание: Наблюдение за каменными клетками склеренхимы (склереиды) у груш.

Учащиеся используют микроскоп и навыки подготовки слайдов.

УЧИТЕЛЯМ

1. Учащимся потребуется очень небольшое количество грушевой салфетки для этого практического занятия — чем спелее груша, тем лучше. Этот метод лучше всего подходит для перезрелых и очень мягких груш.
2. Еще раз предложите учащимся отсканировать весь слайд в поисках лучших частей перед увеличением. Им нужно найти очень небольшую группу склероид (они будут выглядеть как «маленькие группы черных камней» среди больших тонкостенных клеток паренхимы груши).
3. Учащиеся должны ожидать, что их будет очень сложно сфокусировать — склереиды лежат в кучу на немного разных уровнях, поэтому невозможно будет сфокусироваться на всех из них одновременно.

4. Ячейки и ямки лучше всего видны, если слегка ФОКУСИРУЕТСЯ вверх и вниз при большом увеличении с помощью точной настройки фокуса — предупредите их, чтобы они не касались грубой настройки фокуса!

5. Необходимо отрегулировать диафрагму, чтобы предотвратить чрезмерное освещение материала.

Вопросы

1. Вы видите цитоплазму внутри каменных клеток? Это живые или мертвые клетки?
2. К какому типу ткани принадлежат большие круглые клетки вокруг склереид?

Ответы

1. Нет, это мертвые клетки.
2. Паренхима.

Для исследования волокон склеренхимы

Цель

Увидеть волокна склеренхимы в папиросной бумаге.

Материалы

Инструкции

1. Оторвите крошечный кусок туалетной бумаги от образца и поместите его в воду или раствор йода.
2. Положите на покровное стекло и исследуйте под микроскопом на малом увеличении.
3. Сосредоточьтесь на оторванном крае бумаги и обратите внимание на длинные волокна склеренхимы.
4. Наблюдайте за высокой мощностью.

Вопросы

1. Опишите форму этих ячеек.
2. Это живые или мертвые клетки?
3. Предложите их функции.

Для исследования волокон склеренхимы

УЧИТЕЛЯМ

1. Важно, чтобы учащиеся сосредотачивались на разорванном краю бумаги, а не на центре.

Вопросы

1. Опишите форму этих ячеек.
2. Это живые или мертвые клетки?
3. Предложите их функции.

Ответы

1. Ячейки очень длинные и заостренные.
2. Мертвые клетки.
3. Они обеспечивают силу и поддержку и помогают транспортировать воду.

Теперь рассмотрим сложные постоянные ткани. Помните, что разница между простыми и сложными постоянными тканями заключается в том, что простые постоянные ткани состоят из клеток одного и того же типа, тогда как сложные постоянные ткани состоят из более чем одного типа клеток, которые объединяются для выполнения определенной функции.Далее мы исследуем сосудов, тканей, ткани ксилемы и флоэмы.

Ксилемная ткань (ESG6F)

Xylem выполняет двойную функцию: поддерживает растения и транспортирует воду и растворенные минеральные соли от корней к стеблям и листьям. Он состоит из сосудов, трахеид, волокон и клеток паренхимы. Сосуды и трахеиды в зрелом возрасте неживые и полые, чтобы обеспечивать транспортировку воды. И сосуды, и трахеиды содержат лигнин во вторичных стенках, что обеспечивает дополнительную прочность и поддержку.

Сосуды ксилемы состоят из длинной цепочки прямых, удлиненных, твердых мертвых клеток, известных как элементы сосудов. Элементы сосуда длинные и полые (без протоплазмы), и они образуют длинную трубку, потому что клетки расположены встык, а точка контакта между двумя клетками растворяется. Роль сосудов ксилемы — переносить воду от корней к листьям. Сосуды ксилемы часто имеют утолщение на вторичных стенках. Утолщение вторичной стенки может иметь форму спиралей, колец или ямок.

Трахеиды имеют толстые вторичные клеточные стенки и сужаются на концах. Толстые стенки трахеид обеспечивают опору, а трахеиды не имеют концевых отверстий, как сосуды. Концы трахеид перекрываются друг с другом, присутствуют пары ямок, которые позволяют воде проходить горизонтально от ячейки к ячейке.

Помимо транспортировки воды и минеральных солей от корней к листьям, ксилема также поддерживает растения и деревья благодаря своим прочным одревесневшим элементам сосудов.

Наблюдение за узорчатыми вторичными стенками в ксилеме свежего растения ткань

Цель

Для наблюдения за узорчатыми вторичными стенками ксилемы свежей растительной ткани.

Материалы

• Стебель сельдерея, стебли ревеня или стебли тыквы (мацерированные — измельчить и кипятить в воде в течение 3 минут, затем добавить такое же количество глицерина. Охладить перед использованием. Можно хранить несколько месяцев в холодильнике).

• микроскопы и предметные стекла

• иглы рассекательные

• чашки Петри или часы

• раствор эозина

Инструкции

1. Возьмите небольшой кусок сельдерея / любой другой ткани, выбранной из чашки, и перенесите его в часовое стекло или чашку Петри.
2. Используйте препаровальную иглу и карандаш, чтобы разделить ткань (отделите нитевидные более толстые клетки друг от друга). Постарайтесь отодвинуть длинные ячейки друг от друга, иначе пучки будут слишком толстыми, чтобы вы могли видеть отдельные ячейки. Не обращайте внимания на тонкостенные клетки паренхимы вокруг них.
3. Перенести ткань растения на предметное стекло микроскопа и добавить раствор эозина. При необходимости отделите еще немного.
4. Осмотрите при малом увеличении, уделяя особое внимание пучкам сосудов ксилемы.Ищите длинные пучки довольно широких ячеек с утолщением в виде колец или спиралей. Не путайте сосуды ксилемы с более распространенными и гораздо более узкими волокнами склеренхимы — волокна имеют стенки одинаковой толщины, не имеют спиралей или колец и заострены на конце. При необходимости сделайте второй слайд, если вы не нашли ксилему.
5. Переместите хорошую часть в центр и увеличьте. Изучите вторичные стенки этих ячеек.

Вопросы

1. Опишите форму сосудов ксилемы.
2. Какие второстепенные образцы стен вы видите?
3. Предложите функцию таких второстепенных стен.

Упражнение: Наблюдение за узорчатыми вторичными стенками ксилемы свежей растительной ткани.

Учащиеся используют микроскоп и навыки подготовки слайдов.

УЧИТЕЛЯМ

1. Учащиеся должны убедиться, что они переносят часть подготовленной «волокнистой ткани», а не только мягкую ткань (которая является паренхимой).
2. Им нужно будет потратить немного времени на рассечение клеток рассекающими иглами; в противном случае клетки будут сильно сгруппированы и их будет трудно увидеть должным образом. Им необходимо отделить «тягучие» кусочки от нормальной мягкой ткани и установить на предметное стекло микроскопа только скупой материал.
3. Эти клетки могут быть успешно помещены в раствор йода, если эозин недоступен.
4. Напомните учащимся о необходимости отрегулировать диафрагму и обращать особое внимание на спирали / кольца в очень длинных трубчатых ячейках.Вместе с ксилемой будет много длинных заостренных клеток склеренхимы.
5. Очень неприятно, если таких ячеек нет — возможно, придется сделать второй слайд и попробовать еще раз.

Вопросы

1. Опишите форму сосудов ксилемы.
2. Какие второстепенные образцы стен вы видите?
3. Предложите функцию таких второстепенных стен.

Ответы

1. Длинные трубчатые ячейки с открытыми концами.
2. Надеюсь, спирали и кольца, возможно, сетчатый / сетчатый сосуд.
3. Обеспечивает гибкость, поддержку и позволяет стеблю растягиваться по мере роста. Они также противостоят всасыванию транспирационной тяги и предотвращают разрушение сосудов во время транспортировки по воде.

Ткань флоэмы (ESG6G)

Ткань флоэмы — это живая ткань, отвечающая за транспортировку органических питательных веществ, образующихся во время фотосинтеза (в основном в виде углеводов сахарозы ), ко всем частям растения, где они необходимы.Ткань флоэмы состоит из следующих основных типов клеток:

Вы помните, что сахароза состоит из моносахаридов глюкозы и фруктозы? Растения переносят сахарозу, а не глюкозу, потому что она менее реактивна и меньше влияет на водный потенциал.

• ситовые элементы : это проводящие клетки, транспортирующие сахарозу.
• клетки паренхимы : хранят пищу для транспортировки во флоэме.
• клетки-компаньоны : связаны с клетками паренхимы и контролируют активность элементов ситовой трубки, поскольку последние не имеют ядер.Клетки-компаньоны отвечают за снабжение энергией ситовых элементов, что позволяет транспортировать сахарозу. Клетки-компаньоны играют важную роль в загрузке ситовых пробирок сахарозой, образующейся во время фотосинтеза. Клетки-компаньоны и элементы ситовидных трубок соединены соединительными нитями цитоплазмы, называемыми плазмодесмами.
• волокна : неспециализированные клетки и поддерживающие клетки.

В таблице ниже ключевые структурные особенности флоэмы связаны с их функцией.

Рис. 4.20: Ксилема и флоэма — главные транспортные сосуды в растениях. На рисунке выше показано, как сосудистые ткани расположены в сосудистом пучке.

Какая ткань растения всегда остается в активном метаболическом состоянии

blk cocky shw full nudo joiin for..xjb_gczr_dos

Kuch log sona chahte hain ex-khuchi kyuuuu kaise kab xD?

Превращение первичного ооцита во вторичный ооцит в результате? A) уменьшение количества ДНК B) уменьшение ДНК и хромосомы C) уменьшение хормочек
…

только только D) редукция только холматид

какова функция тапетума в растительной клетке

что такое лейкемия ?? ¿¿

Yaar din me espamming krne me itni piroblem hoti hai pata nhi kya kya likh detect hain sab xDEk to ye фотосинтез wale inpe gaadi chala dungi xD

Waise mai birainly star wale aryan ki baat krrhi thi xD_Mi iz avocado ʕ ꈍᴥꈍʔ Baki nhi bata skti sowwy -, -_ Khuchi mai pagaagal nhi tumpagalho xD

Ариан велел дино баад диха на… Гаяб привет хо гья тха xD

Обратите внимание на данную диаграмму и ответьте на заданный вопрос. 1) Назовите цикл, показанный на рисунке выше. 2) Напишите, важен ли этот цикл. Почему? 3
…

) Напишите основные процессы, участвующие в этом цикле.

* Физика
ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТ 2020 D
СЕССИЛ
Физика:
(1)
Изучение свойств материи, энергии и их взаимоотношений называется так:
* Оптика
…

с.
* Физические науки * Химия
(2) Физика — одно из направлений:
* Физические науки * Биологические науки * Социальные науки * Науки о жизни
(3) Физика — это количественная наука, основанная, прежде всего, на:
* Основные количества
* Сборник навыков
* Эксперименты и измерения * Определения
Мусульманские ученые:
(4) Первую книгу по оптике написали:
* Ибн-аль-Хайтам * Омар Хайям * Аль-Хавризими * Аль-Беруни
(5) Законы отражения и преломления задаются:
(2001)
* Ибн-аль-Хайтам * Аль-Беруни * Аль-Хавризими * Омар Хайям
Камера-обскура была разработана:
(1996,2004, Неудачи)
* Омар Хайям * Аль-Беруни * Ибн-аль-Хайтам * Аль-Хавризими
(7)
Китабул Маназир был написан: (2007), (2005), (2000), (2006 Неудачи)
* Омар Хайям * Аль-Беруни * Ибн-аль-Хайтам * Аль-Рази
(8) Знаменитая книга Китаб-уль-Канун Масуди написана: (2002P.E) (2000 PM)
* Аль-Масуди * Аль-Беруни * Аль-Баттани * Аль-Кинди
nancyclonaedia of Philosophy был написан:
СЕССИЯ ТИКАЛЬНОГО ЦЕНТРА 2019-2020 G ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР O
ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

ткань какого растения всегда остается в активном метаболическом состоянии?

BLK дерзкий шу полный нудо присоединяется для..xjb_gczr_dos

Kuch log sona chahte hain ex-khuchi kyuuuu kaise kab xD?

Превращение первичного ооцита во вторичный ооцит в результате? A) уменьшение количества ДНК B) уменьшение ДНК и хромосомы C) уменьшение хормочек
…

только только D) редукция только холматид

какова функция тапетума в растительной клетке

что такое лейкемия ?? ¿¿

Yaar din me espamming krne me itni piroblem hoti hai pata nhi kya kya likh detect hain sab xDEk to ye фотосинтез wale inpe gaadi chala dungi xD

Waise mai birainly star wale aryan ki baat krrhi thi xD_Mi iz avocado ʕ ꈍᴥꈍʔ Baki nhi bata skti sowwy -, -_ Khuchi mai pagaagal nhi tumpagalho xD

Ариан велел дино баад диха на… Гаяб привет хо гья тха xD

Обратите внимание на данную диаграмму и ответьте на заданный вопрос. 1) Назовите цикл, показанный на рисунке выше. 2) Напишите, важен ли этот цикл. Почему? 3
…

) Напишите основные процессы, участвующие в этом цикле.

* Физика
ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТ 2020 D
СЕССИЛ
Физика:
(1)
Изучение свойств материи, энергии и их взаимоотношений называется так:
* Оптика
…

с.
* Физические науки * Химия
(2) Физика — одно из направлений:
* Физические науки * Биологические науки * Социальные науки * Науки о жизни
(3) Физика — это количественная наука, основанная, прежде всего, на:
* Основные количества
* Сборник навыков
* Эксперименты и измерения * Определения
Мусульманские ученые:
(4) Первую книгу по оптике написали:
* Ибн-аль-Хайтам * Омар Хайям * Аль-Хавризими * Аль-Беруни
(5) Законы отражения и преломления задаются:
(2001)
* Ибн-аль-Хайтам * Аль-Беруни * Аль-Хавризими * Омар Хайям
Камера-обскура была разработана:
(1996,2004, Неудачи)
* Омар Хайям * Аль-Беруни * Ибн-аль-Хайтам * Аль-Хавризими
(7)
Китабул Маназир был написан: (2007), (2005), (2000), (2006 Неудачи)
* Омар Хайям * Аль-Беруни * Ибн-аль-Хайтам * Аль-Рази
(8) Знаменитая книга Китаб-уль-Канун Масуди написана: (2002P.E) (2000 PM)
* Аль-Масуди * Аль-Беруни * Аль-Баттани * Аль-Кинди
nancyclonaedia of Philosophy был написан:
СЕССИЯ ТИКАЛЬНОГО ЦЕНТРА 2019-2020 G ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР O
ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

Какая ткань растения остается в активном метаболическом состоянии Класс 9 биология CBSE

Подсказка: Эта ткань встречается у молодых растений. Клетки имеют определенные характерные особенности, такие как тонкие целлюлозные стенки, небольшое количество межклеточных пространств или их отсутствие, и состоят из крупных ядер с небольшим количеством цитоплазмы или без нее.

Полный ответ:
Ткани — это группы клеток, которые выполняют схожие функции. Н. Грю объяснила, что растения также содержат ткани.
Ткани растений подразделяются на две основные группы: меристематические и постоянные. Это деление основано на том, способны ли клетки ткани делиться или нет.

Меристематические ткани (Меристос — для деления)
— Состоит из незрелых клеток, которые постоянно находятся в состоянии деления.
— Это означает, что клетки находятся в активном метаболическом состоянии.
— Таким образом, эта ткань способствует росту растений.
— Эта ткань встречается в регионах роста молодых растений.
— Рост растений — непрерывный процесс, и это связано с наличием меристематической ткани.
— Специализированные области в теле растения, которые обладают этой тканью, известны как меристемы.
— Меристемы далее классифицируются двумя способами.

На основе происхождения в растении	На основе положения в растении
Первичная меристема: Эти клетки появляются на ранних этапах жизни растения и отвечают за формирование первичное тело растения.	Апикальные меристемы: находятся на вершине корня, стебля или ветви. (Это первичный рост). Эта ткань отвечает за увеличение длины растения.
Вторичная меристема: они появляются позже у растений и отвечают за образование вторичных тканей.	Вставочные меристемы: они вставлены между постоянными тканями. Published by alexxlab View all posts by alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт