Типы клеток и тканей растений

Растения состоят из скромного набора типов клеток — каждая с характерной стенкой и судьбой — которые объединяются в покровные, основные и проводящие ткани, организующие все тело растения.

Definition

Типы клеток и тканей растений — это категории клеток, определяемые в значительной степени структурой и функцией клеточной стенки, а также тканями, которые они образуют в покровной, основной и проводящей системах тканей.

Scope

Эта тема охватывает основные типы растительных клеток (паренхима, колленхима, склеренхима, трахеальные элементы, ситовидные элементы) и то, как они объединяются в простые и сложные ткани, включая эпидермис, основные ткани, ксилему и флоэму.

Core questions

• Чем паренхима, колленхима и склеренхима отличаются по структуре клеточной стенки и функции?
• Какие специализированные клетки проводят воду и сахара, и как они приспособлены для транспорта?
• Как простые и сложные ткани объединяются, образуя тканевые системы тела растения?

Key theories

Клеточная стенка определяет тип клетки

Толщина, состав и лигнификация клеточной стенки в значительной степени определяют тип растительной клетки и ее механическую или проводящую роль, отличая тонкостенную паренхиму от жесткой склеренхимы и от перфорированных трахеальных элементов ксилемы.

Три системы тканей

Покровные, основные и проводящие системы тканей организуют типы клеток в непрерывное тело, при этом проводящая система объединяет водопроводящую ксилему и сахаропроводящую флоэму.

Mechanisms

Зрелые трахеальные элементы (трахеиды и членики сосудов) откладывают лигнифицированные вторичные стенки и отмирают, оставляя полые проводящие пути для транспорта воды; ситовидные элементы остаются живыми, но теряют свои ядра, полагаясь на соседние клетки-спутницы для поддержания флоэмного транспорта сахаров. Клетки склеренхимы утолщают и лигнифицируют свои стенки для обеспечения поддержки, в то время как паренхима сохраняет тонкие первичные стенки и метаболическую универсальность.

Clinical relevance

Свойства растительных тканей лежат в основе волокнистых культур, пищевых волокон и древесины: склеренхимные волокна придают льну и конопле их прочность, лигнифицированная ксилема образует древесину, а паренхима запасает крахмал и воду, получаемые из сельскохозяйственных культур.

History

Классификация растительных тканей на основные, покровные и проводящие системы была консолидирована в анатомии XIX и XX веков и кодифицирована для поколений ботаников Кэтрин Эсау.

Key figures

• Katherine Esau
• Nehemiah Grew

Seminal works

• evert2006
• raven2013

Frequently asked questions

В чем разница между ксилемой и флоэмой?

Ксилема проводит воду и растворенные минералы вверх через мертвые, лигнифицированные трахеальные элементы, в то время как флоэма транспортирует сахара в обоих направлениях через живые ситовидные элементы, поддерживаемые клетками-спутницами.

Почему некоторые растительные клетки мертвы в зрелом возрасте?

Водопроводящие трахеальные элементы и многие опорные клетки лучше всего функционируют как пустые, жесткие трубки или волокна, поэтому они подвергаются запрограммированной гибели и оставляют после себя только свои укрепленные клеточные стенки.