Рослини – живі організми, і основою їхньої життєдіяльності як у тварин і людини, є обмін речовин. Завдяки яким структурам здійснюється цей процес? Звичайно, завдяки надходженню поживних речовин, тобто транспортуванню їх по спеціальній провідній системі. До такої системи належать ксилема – деревина і флоема – луб. Вивчаючи у 7 класі провідну тканину, учні стикаються із певними труднощами. Лише порівнюючи її із транспортом речовин по артеріях і венах в організмі людини, школярі розуміють, що речовини по рослині рухаються в обох напрямках: по ксилемі з кореня в стебло йде висхідний струм води з розчиненими в ній мінеральними солями, а по флоемі –низхідний рух органічних речовин.
Вчені вважають, що виникнення провідних тканин пов'язано з виходом рослин на суходіл. Коли рослини опинилися у повітряному середовищі і на відкритому сонці, то у них з'явилася необхідність доставки води і мінеральних солей від кореня до пагона, а органічних речовин навпаки: від пагона до кореня. Тому в ході еволюції рослинного світу виникла необхідність утворити два типи провідних тканин, які розподілили між собою функцію транспортування необхідних для життєдіяльності речовин: деревини – ксилеми та лубу – флоеми.
Ксилема, по якій відбувається швидкий висхідний струм, утворена мертвими, різними за величиною клітинами. Цитоплазми в них немає, стінки здерев’янілі і мають численні пори. Це трахеїди, вони являють собою ланцюжки з прилеглих одна до одної довгих мертвих клітин, у місцях зіткнення яких є пори, по яких і пересуваються з клітини в клітину мінеральні речовини, розчинені у воді.
Крім таких структур у квіткових рослин з'являються і більш досконалі провідні тканини - судини. У них поперечні стінки клітин в більшій чи меншій мірі руйнуються, і являють собою порожнисті трубки - судини - з'єднання багатьох мертвих трубчастих клітин. Розташовуючись одна над одною, вони й утворюють трубочку.
Крім напівмертвої провідної тканини рослини мають іншу, клітини якої не відмирають. У зв’язку з тим, що низхідний потік більш слабкий, клітини флоеми можуть залишатися живими. Вони утворюють ситовидні трубки - їх поперечні стінки густо пронизані отворами. Ядер в таких клітинах немає, але вони зберігають живу цитоплазму. Ситовидні трубки залишаються живими недовго, частіше 2-3 роки, зрідка - 10-15 років. На зміну їм постійно утворюються нові. Ця тканина проводить органічні речовини, утворені в результаті процесу фотосинтезу в зелених клітинах листка, від крони вниз, до коренів, а також, до квіток і плодів. Це - флоема або луб, яким іде низхідний потік, що протистоїть висхідному току.
Структури ксилеми та флоеми в процесі еволюції вищих рослин зазнали деяких морфологічних і функціональних змін, але елементи, аналогічні флоемі, вже були в деяких водоростей, і, тому, в еволюції флоема виникла значно раніше ксилеми. Здатність проводити розчинені органічні речовини - в більшій чи меншій мірі властиві будь-якій живій клітині, і, отже, механізми, що забезпечують цю здатність, виникли на перших етапах розвитку життя на Землі. Вони дозволяли бактеріальній клітині або клітині ціанобактерій пересувати розчини в межах свого крихітного тільця. У цьому відмінність клітин флоеми від клітин ксилеми, які, щоб дати їм можливість виконувати свою функцію в житті наземної рослини, необхідно було спочатку умертвити.
За дослідженнями вчених-фізіологів стало відомо, що швидкість переміщення речовин по ситоподібних трубочках становить у середньому 50-100 см /год., тобто швидкість досить висока (близько 1 м на годину). Ця швидкість незрівнянно менша, ніж швидкість руху води по ксилемі. Звичайно, швидкість руху у всіх рослин різна і досягає іноді декількох десятків метрів на годину.
У однієї і тієї ж рослини різні органічні речовини можуть пересуватися з різною швидкістю. Значний вплив на швидкість пересування надають умови зовнішнього середовища, наприклад, температура. Це простежували на дослідах, в яких листкові пластинки занурювали в розчин сахарози, а черешки піддавали впливу різних температур. Виявилося, що оптимальна температура коливається між 20°С-30°С. Подальше підвищення температури вже гальмує відтік речовин з листкової пластинки.
На відміну від переміщення по ксилемі на транспорт речовин по флоемі впливають всі фактори, що змінюють напруженість процесів обміну речовин.
Ставлення до різкого охолодження флоеми в різних рослин також неоднакове. Наприклад, у бобових повністю припиняється транспорт при температурі 1°С-2°С, а у цукрового буряка подібне охолодження лише уповільнює переміщення речовин.
Таким чином, основні провідні елементи ксилеми це:
- трахеїди - подовжені клітини, розташовані тяжами і сполучені між собою через облямовані пори;
- судини - довгі трубки, що складаються з великої кількості окремих клітин, поперечні стінки між якими зникають і утворюються наскрізні отвори - перфорації.
Основні провідні елементи флоеми - ситоподібні трубочки, подовжені живі клітини яких розташовані одна над одною. Ситовидні трубки з'єднуються між собою тяжами цитоплазми, що проходять через численні отвори в поперечних стінках їх оболонок.
По ксилемі в основному пересуваються вода і мінеральні речовини, а по флоемі - переважно органічні речовини.
скачать dle 10.3фильмы бесплатно