Tkanki okrywające

Tkanka okrywająca występuje na powierzchni organów roślin. Jej główną funkcją jest ochrona przed utratą wody, uszkodzeniami mechanicznymi oraz drobnoustrojami. Ze względu na pochodzenie wyróżnia się dwa rodzaje tkanek okrywających: 

• pierwotną tkankę okrywającą (skórkę),

• wtórną tkankę okrywającą (perydermę). 

Pochodzenie, budowa i funkcje skórki

Skórka to pierwotna tkanka okrywająca, która występuje na powierzchni organów roślinnych o budowie pierwotnej.budowa pierwotnabudowie pierwotnej. Skórka pokrywająca nadziemne części rośliny nazywana jest epidermą, natomiast podziemne - ryzodermą. 

Epiderma i jej wytwory

Typowo wykształcona epiderma składa się z pojedynczej warstwy żywych, ściśle do siebie przylegających komórek. Ich kształt jest zazwyczaj wydłużony i prostokątny. W większości z nich nie występują chloroplasty (obecne są jedynie drobne leukoplasty) – wyjątek stanowią komórki szparkowe. Chloroplasty mogą pojawiać się również u niektórych roślin cieniolubnych oraz wodnych zanurzonych, co jest adaptacją do życia w warunkach o ograniczonej dostępności światła.

R4zF4oVZyvVAW

Schemat przedstawia budowę epidermy. Składa się ona z kutykuli, komórek epidermy i miękiszu. Kutykula jest cienką warstwą pokrywającą zewnętrzną ścianę komórek epidermy. Kształt komórek epidermy jest wydłużony i prostokątny. Miękisz to komórki o niejednorodnej budowie znajdują się pod warstwą komórek epidermy. Mogą być pojedyncze jak i podwójne.

Ściany komórkowe komórek epidermalnych mają nierównomierne zgrubienia, tzn. ściana zewnętrza stykająca się ze środowiskiem jest znacznie grubsza od pozostałych. Dodatkowo powierzchnia ścian zewnętrznych jest pokryta warstwą kutykuli. Głównym składnikiem kutykuli są substancje hydrofobowe, dzięki czemu warstwa ta znacznie ogranicza utratę wody z powierzchni organów nadziemnych. Kutykula nie występuje lub jest słabo wykształcona u roślin wodnych zanurzonych.

Kutykula pokrywa całą powierzchnię liści i łodyg z wyjątkiem miejsc występowania aparatów szparkowych, przez które zachodzi wymiana gazowa oraz transpiracjatranspiracjatranspiracja. 

R2rUNyhIDcKcd

Zdjęcie przedstawia otwarte i zamknięte aparaty szparkowe. Aparaty szparkowe znajdują się pomiędzy różnokształtnymi komórkami liścia. Aparaty składają się z dwóch wydłużonych komórek szparkowych w kształcie fasolki, pomiędzy którymi widać szparkę. W komórkach szparkowych widać chloroplasty. Gdy aparat szparkowy jest otwarty, szparka jest szeroka, gdy aparat szparkowy jest zamknięty, szparka jest zamknięta, komórki przylegają do siebie.

Rpe1gibLnKSV31

Film obrazujący otwieranie się i zamykanie aparatu szparkowego u pomidora zwyczajnego (Solanum lycopersicum). W środku kadru widoczny jest aparat szparkowy. Składa się z dwóch owalnych, zakrzywionych kształtów, które końcami stykają się ze sobą. Wewnątrz każdej z części aparatu szparkowego znajdują się chloroplasty, przedstawione na rysunku w postaci niewielkich, zielonkawych punktów. Części aparatu szparkowego zbliżają się i oddalają od siebie, przez co aparat otwiera się i zamyka.

Typowy aparat szparkowy składa się z dwóch komórek szparkowych, pomiędzy którymi znajduje się otwór, tzw. szparka. Ściana komórkowa tych komórek jest nierównomiernie zgrubiała. W wyniku zmian uwodnienia komórek szparkowych zmienia się ich kształt, co powoduje otwieranie i zamykanie szparki.

Epiderma wielu roślin tworzy na powierzchni pędu włoski i kolce. 

Włoski to jedno- lub wielokomórkowe wytwory epidermy, które pełnią różne funkcje, np. ochronne, obronne, czepne). Martwe włoski, tworzące na powierzchni organu gęstą warstwę zwaną kutnerem, ograniczają utratę wody. Wiele roślin wytwarza również włoski gruczołowe (wydzielnicze), które produkują i wydzielają różne substancje o charakterze zapachowym.   

Kolce to struktury powstałe z komórek epidermy i leżących bezpośrednio pod tkanek, np. miękiszu zasadniczego. Mają postać sztywnych, krótkich, ostro zakończonych tworów pozbawionych tkanek przewodzących. Kolce stosunkowo łatwo odłamują się od organu,  ponieważ nie są połączone z jego układem przewodzącym. 

Rs8pTpbgq38T3

Na fotografii widoczny jest pączek róży. Na czerwonej łodydze oraz listkach okrywających nierozwinięty jeszcze, czerwony kwiat widoczne są kolce, które pełnią funkcję ochronną i chronią rośliny przed zjedzeniem przez roślinożerców.

Ryzoderma i jej wytwory

Typowo wykształcona ryzoderma składa się z żywych, ściśle do siebie przylegających komórek, tworzących jedną warstwę. Ściany zewnętrze, stykające się z glebą, nie są pokryte kutykulą. W ryzodermie nie występują chloroplasty oraz aparaty szparkowe. 

R1Tn8C2UcEWv8

Schemat przedstawia budowę rezodermy. W jej skład wchodzą: miękisz, komórka rezodermy, włośnik oraz jądro komórkowe. Włośnik ma najbardziej wydłuźony kształt na jego końcu znajduje się jądro komórkowe.

Ryzoderma wytwarza włośniki, które zwiększają powierzchnię chłonną korzenia, a przez to wydajność pobierania z gleby wody i soli mineralnych. Struktury te występują w strefie włośnikowej (różnicowania) korzenia; mają postać cienkościennych, cylindrycznych wypustek o długości około 1,5 mm i średnicy około 15 μmum. 

Rm4iVKx3GVnMS1

Film obrazuje wzrost włośnika u rzodkiewnika pospolitego. Na filmie widoczna jest cienka, długa struktura z jasnym końcem. Struktura ta z każdą chwilą wydłuża się coraz bardziej, aż jej koniec znika z kadru.

Włośniki żyją kilka dni. W miarę powstawania nowych, starsze z nich obumierają – tylko niewielki fragment korzenia pokryty jest włośnikami.

Porównanie epidermy i ryzodermy

Pochodzenie, budowa i funkcje perydermy

Peryderma (korkowica) to wtórna tkanka okrywająca powstająca w wyniku działania merystemu wtórnego - fellogenu (miazgi korkotwórczej, kambium korkotwórczego). Występuje na powierzchni starszych, wieloletnich części rośliny, u których zastępuje delikatną i nietrwałą skórkę – pierwotną tkankę okrywającą. 

Peryderma jest tkanką wielowarstwową. W jej skład wchodzą:

• fellem (korek)

• fellogen (miazga korkotwórcza, kambium korkotwórcze),

• felloderma (miękisz korkowy).

Fellem (korek) to część perydermy powstająca w wyniku aktywności merystematycznej fellogenu. Składa się z wypełnionych powietrzem martwych komórek, których ściany komórkowe są adkrustowane suberyną. Wymianę gazową między rośliną a środowiskiem zapewniają przetchlinki - miejsca o luźnym układzie komórek, między którymi występują obszerne przestwory międzykomórkowe.

Komórki fellemu tworzą wiele warstw, dzięki czemu tkanka ta chroni wnętrze rośliny przed urazami mechanicznymi. Z kolei zawartość suberyny sprawia, że warstwa ta jest nieprzepuszczalna dla wody oraz gazów i tym samym skutecznie ogranicza straty wody na drodze parowania. Fellem pełni również funkcje termoizolacyjne, ponieważ puste, wypełnione powietrzem komórki są doskonałym izolatorem ciepła. 

Fellogen (miazga korkotwórcza) to część perydermy aktywna podziałowo. Jest merystemem wtórnym, powstającym w wyniku odróżnicowania się żywych komórek tkanek stałych, które uzyskują zdolność do podziałów komórkowych. Fellogen wytwarza nowe komórki głównie odśrodkowo, rzadziej dośrodkowo. Po zewnętrznej stronie pierścienia miazgi korkotwórczej odkładane są komórki fellemu, a po stronie wewnętrznej – komórki fellodermy.

Felloderma (miękisz korkowy) to część perydermy powstająca w wyniku aktywności merystematycznej fellogenu. Budują ją żywe komórki, które u młodych roślin zawierają jeszcze chloroplasty. Tkanka ta jest cienka i zazwyczaj składa się z jednej lub dwóch warstw komórek.

Podsumowanie

• Tkanka okrywająca występuje na powierzchni wszystkich organów roślinnych. Jej główną funkcją jest ochrona przed utratą wody, uszkodzeniami mechanicznymi oraz drobnoustrojami. 

• Tkanką okrywającą pierwotną jest skórka pokrywająca pęd (epiderma) i korzeń (ryzoderma) rośliny o budowie pierwotnej. 

• Komórki skórki pędu nie posiadają chloroplastów (wyjątek komórki szparkowe i skórka niektórych roślin cieniolubnych i wodnych).

• Skórka pędu pokryta jest kutykulą, która ogranicza utratę wody. Jej wytworami są aparaty szparkowe (funkcja w wymianie gazowej i transpiracji), włoski (funkcje czepne, obronne, zapachowe) i kolce (funkcje obronne).

• Skórka korzenia nie posiada kutykuli, aparatów szparkowych oraz chloroplastów. Funkcją ryzodermy jest pobieranie wody i soli mineralnych z roztworu glebowego. Jej wytworami są włośniki zwiększające powierzchnię chłonną korzenia.

• Wtórną tkanką okrywającą jest peryderma powstająca z fellogenu. Występuje u roślin przyrastających na grubość, zastępując skórkę. W skład peryderymy wchodzą: fellem, fellogen oraz felloderma. Miejscem wymiany gazowej w perydermie są przechlinki. Peryderma pełni funkcje ochronne przed uszkodzeniami mechanicznymi i drobnoustrojami, utrat oraz termoizolacyjne.

Ćwiczenia utrwalające

1

Ćwiczenie 11

Schemat przedstawia budową epidermy liścia rośliny dwuliściennej.

RRRsU1p8cZZ0g

Rysunek przedstawia epidermę rośliny dwuliściennej. Po lewej stronie schematu widać: warstwę ochronną czyli kutykulę. W jej szarym wnętrzu znajdują się podłużne zielone komórki epidermy. Elementy te otoczone są ścianami komórkowymi. Pod spodem natomiast znajdują się duże, wydłużone, zielone komórki miękiszu z wyraźnie zaznaczonym, jasnozielonym jądrem komórkowym (wakuolą). Wokół jąder komórkowych znajdują się ciemnozielone, opływowe komórki chloroplastów. Z prawej strony schematu przedstawiona jest budowa różnokształtnych komórek miękiszu z zaznaczeniem cytoplazmy (ciemnozielona substancja wewnątrz komórki miękiszu), wakuoli (jaskrawozielone jądro komórki). U dołu zaznaczono podłużne komórki epidermy, w szarej kutykuli. A także komórki szparkowe, tworzące aparat szparkowy. Komórki tworzące ten aparat mają nieregularny kształt (przypominający trójkąty) i stanowią w pewnym stopniu swoje lustrzane odbicie. W ich wnętrzu znajduje się taka sama liczba chloroplastów zanurzonych w cytoplazmie.

RDN1QNAFFebVd

Na podstawie schematu wykaż 2 przystosowania w budowie epidermy do pełnionych przez nią funkcji. (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Przypomnij sobie, w jaki sposób ułożenie i budowa ściany komórkowej komórek epidermy wpływają na ochronę wnętrza rośliny przed działaniem niekorzystnych czynników środowiska zewnętrznego.

Pokaż odpowiedź

Komórki epidermy ściśle do siebie przylegają, tworząc zwartą warstwę oddzielającą wnętrze rośliny od środowiska zewnętrznego. Zewnętrzne ściany komórkowe komórek epidermy pokryte są kutykulą, która chroni roślinę przed nadmierną transpiracją. Skórka wytwarza aparaty szparkowe, które umożliwiają wymianę gazową z otoczeniem oraz regulują intensywność transpiracji.