Tkanki przewodzące

Tkanki przewodzące są tkankami niejednorodnymi, zbudowanymi z kilku rodzajów komórek współdziałających w pełnieniu głównej funkcji jaką jest transport substancji w roślinie.  Do tkanek przewodzących zalicza się drewno i łyko.

Drewno (ksylem) - charakterystyka i funkcje

Drewno odpowiada za transport wody i soli mineralnych w roślinie. W skład drewna wchodzą:

• cewki i człony naczyń,

• miękisz drzewny,

• włókna drzewne. 

Elementy przewodzące drewna

Komórkami przewodzącymi drewna są cewki i człony naczyń. Są to komórki martwe o silnie zgrubiałej i wysyconej ligninąligninaligniną wtórnej ścianie komórkowej. 

Cewki są głównymi komórkami przewodzącymi wodę u paprotników i nagonasiennych. Są to wydłużone komórki o wrzecionowatym kształcie i silnie zwężonych końcach. Transport wody pomiędzy nimi odbywa się poprzez liczne jamkijamka jamki. Cewki ściśle do siebie przylegają, zachodząc na siebie końcami, co pozwala na tworzenie ciągłych, pionowych pasm przewodzących.  

R1OzbAHMrHGui

Rysunek przedstawia przekrój podłużny przez cewki w roślinie nagonasiennej. To wydłużone, martwe komórki o zwężonych końcach. Ich ściana komórkowa jest zdrewniała. Komórki tworzą podłużne pasma, zachodzą na siebie końcami i są połączone ścianami bocznymi. W komórkach znajdują się jamki. Liczne, okrągłe otwory we wtórnej ścianie komórkowej pomiędzy sąsiadującymi komórkami roślinnymi. Umożliwiają wymianę substancji.

Człony naczyń są głównymi komórkami przewodzącymi wodę u okrytonasiennych. Mają postać krótkich rurek, które połączone ze sobą szeregowo tworzą ciągi przewodzące nazywane naczyniami. Ponieważ poprzeczne ściany komórkowe członów naczyń ulegają częściowemu lub całkowitemu zanikowi, woda w naczyniach może przepływać w sposób ciągły i swobodny.  W porównaniu z cewkami, człony naczyń charakteryzują się znacznie większą średnicą, co zwiększa efektywność transportu wody poprzez obniżenie oporów hydraulicznych.

RJh0oT4zhhKxT

Rysunek przedstawia przekrój podłużny przez naczynia w drewnie rośliny okrytonasiennej, dyni zwyczajnej. Naczynia to długie i szerokie rurki. Są zbudowane z licznych, krótkich komórek o cylindrycznym kształcie. To człony. Średnica cewek jest wielokrotnie mniejsza niż średnica członów naczyń. Ściany poprzeczne, które dzielą sąsiednie komórki ulegają zanikowi. Prowadzi to do powstania pionowych i ciągłych rur naczyniowych. Na rysunku jest pięć rur. Ściany komórkowe zawierają liczne, pierścieniowe zgrubienia zbudowane z ligniny.

Ściana komórkowa członów naczyń zawiera charakterystyczne zgrubienia zbudowane z ligniny. Obecność tych zdrewniałych struktur wzmacnia je i zapobiega ich zapadaniu się. Dzięki nim w naczyniach może przepływać woda pod dużym ciśnieniem. 

Elementy spichrzowe drewna

Miękisz drzewny mogą tworzyć żywe lub martwe komórki występujące w postaci pasm pomiędzy innymi elementami drewna. Komórki żywe magazynują substancje odżywcze, natomiast martwe pełnią funkcje wzmacniające.

Elementy wzmacniające drewna

Włókna drzewne to komórki martwe o wydłużonym kształcie i silnie zgrubiałej, wysyconej ligniną ścianie komórkowej. Występują pojedynczo lub w grupach  pomiędzy innymi komórkami drewna. Obecność ligniny w ścianach komórkowych nadaje im sztywność i odporność mechaniczną, dlatego są one elementem wzmacniającym tkankę.

Rqo6UetHvsKDG

Zdjęcie przedstawia włókna drzewne. Tworzą one prostopadłościenny kształt. Włókna ułożone są nieregularnie. Są brązowe. Włókna drzewne stanowią u większości drzew i krzewów okrytozalążkowych główny składnik drewna. Są przystosowane do pełnienia funkcji mechanicznej. Są grubościenne, zaostrzone, mają wąskie światła.

Łyko (floem) - charakterystyka i funkcje 

Łyko odpowiada w roślinie za transport asymilatów, czyli substancji organicznych wytworzonych w procesie fotosyntezy (np. sacharoza, aminokwasy). W jego skład wchodzą:

• komórki sitowe lub człony rurek sitowych wraz z komórkami przyrurkowymi,

• miękisz łyka,

• włókna łykowe.

Elementy przewodzące łyka

Komórki sitowe występują u paprotników i roślin nagonasiennych. Są to komórki żywe, wrzecionowate, o zwężonych końcach i celulozowej ścianie komórkowej, w której obecne są zgrupowania porów zwane polami sitowymi. Komórki sitowe mają jeden rodzaj pól sitowych zawierających pory o jednakowej średnicy. Poszczególne komórki zachodzą na siebie zwężonymi końcami i przylegają ścianami bocznymi, tworząc podłużne pasma. 

RLob02DHvqg2L

Rysunek przedstawia budowę komórki sitowej, elementu przewodzącego łyka. To komórka o wrzecionowatym, podłużnym kształcie. Ma zwężone końce i celulozową ścianę komórkową. W ścianach bocznych są nierównomiernie rozmieszczone perforacje. To pola sitowe. Na rysunku jest dziewięć pól sitowych. To skupienia porów. Jest ich około trzydziestu w jednym polu. Mają różną wielkość. Kolorem czarnym zostało zaznaczone jądro komórkowe komórki sitowej. Ma owalny kształt.

Człony rurek sitowych występują u roślin okrytonasiennych. Są to żywe komórki o celulozowych ścianach, które w stanie dojrzałym pozbawione są jądra komórkowego. Ich protoplast cechuje się zredukowaną liczbą organelli, ograniczoną głównie do niewielkiej ilości mitochondriów oraz siateczki śródplazmatycznej. W członach rurek sitowych występują dwa rodzaje pól sitowych: o większych porach – w ścianach poprzecznych – oraz o mniejszych porach – w ścianach bocznych. Poszczególne człony rurek sitowych łączą się szeregowo tworząc długie ciągi przewodzące nazywane rurkami sitowymi.  

RE06WN5jFLCNO

Zdjęcie mikroskopowe przedstawia przekrój podłużny przez rurki sitowe w łodydze dyni. To czterystukrotne powiększenie. Rurki sitowe zbudowane są z cylindrycznych, długich, pionowych szeregów. Tworzą je wydłużone i wielokątne komórki. To człony. W ścianach poprzecznych i bocznych rurek sitowych występują perforacje.

Do członów rurek sitowych ściśle przylegają komórki przyrurkowe (komórki towarzyszące).  Są to żywe, niewielkie komórki, połączone z rurkami sitowymi licznymi plazmodesmami. Mają jądro komórkowe i pozostałe organelle, a ich funkcją jest sterowanie metabolizmem członów rurek sitowych i kontrola nad transportem w nich produktów fotosyntezy.

R1QlxbIYJJTff

Grafika przedstawia budowę członu rurki sitowej i komórki przyrurkowej. Zaznaczone zostały pole sitowe i okrągłe jądra komórkowe. Rurka sitowa to pojedynczy ciąg członów. Ma postać wydłużonych, prostokątnych komórek ułożonych jedna na drugiej. Rozdzielone są polami sitowymi znajdującymi się na poprzecznych ścianach. Jądra komórkowe znajdują się w komórkach przyrurkowych. Komórki te uczestniczą w przewodzeniu asymilantów. Są wielokształtne. Pola sitowe to obszary ściany komórkowej w komórkach sitowych łyka zawierające skupienia porów o nieregularnym kształcie i rozmiarze. Przenikają przez nie produkty fotosyntezy.

Elementy spichrzowe łyka

Miękisz łykowy zbudowany jest z komórek żywych, o wydłużonym kształcie i celulozowej ścianie komórkowej. Tworzą one pasma pasma pomiędzy innymi komórkami floemu. Magazynuje substancje odżywcze, pełniąc funkcje spichrzowe.

Elementy wzmacniające łyka

Włókna łykowe są komórkami martwymi, o wydłużonym kształcie i wysyconej ligniną zdrewniałej ścianie komórkowej. Obecność ligniny w ścianach komórkowych nadaje komórkom sztywność i odporność mechaniczną – włókna łykowe są elementem wzmacniającym.

Wiązki przewodzące i ich rodzaje

W organach roślinnych tkanki przewodzące występują obok siebie tworząc wiązki przewodzące (wiązki łykodrzewne). W zależności od położenia względem siebie części sitowej i części naczyniowej wyróżnia się wiązki przewodzące: promieniste, koncentryczne (hadrocentryczne i leptocentryczne) i kolateralne (otwarte i zamknięte).

Podsumowanie

• Tkanki przewodzące są tkankami niejednorodnymi, zbudowanymi z kilku rodzajów komórek współdziałających w pełnieniu głównej funkcji jaką jest transport substancji w roślinie.

• Wyróżnia się dwa rodzaje tkanek przewodzących: drewno (ksylem) - transportuje wodę i sole mineralne oraz łyko (floem) - transportuje asymilaty.

• W skład drewna wchodzą komórki przewodzące (cewki i człony naczyń), miękisz drzewny (funkcje spichrzowe i wzmacniające) i włókna drzewne (funkcje wzmacniające). 

•  Cewki, człony naczyń i włókna drzewne są komórkami martwymi o zlignifikowanych ścianach komórkowych. Człony naczyń tworzą ciągi przewodzące nazywane naczyniami.

• W skład floemu wchodzą elementy przewodzące (komórki sitowe lub człony rurek sitowych wraz z komórkami towarzyszącymi), miękisz łyka (funkcje spichrzowe) oraz włókna łykowe (funkcje wzmacniające). 

• Komórki sitowe i człony rurek sitowych są komórkami żywymi, których cechą charakterystyczną jest występowanie w ścianach komórkowych perforacji - pól sitowych. 

• Człony rurek sitowych nie mają jądra komórkowego, funkcje sterujące ich metabolizmem przejmują komórki towarzyszące.

• Człony rurek sitowych łączą się szeregowo tworząc ciągi przewodzące zwane rurkami sitowymi. 

• Tkanki przewodzące w organach roślinnych występują obok siebie tworząc wiązki przewodzące: promienistą, koncentryczne lub kolateralne.

Ćwiczenia utrwalające

1

Ćwiczenie 4

Schemat przedstawia komórki drewna.

R1U152QfrnQwd

Zdjęcie przedstawia budowę rurkowatych naczyń roślinnych o różnych zgrubieniach ścian. Wszystkie naczynia mają kształt pionowych rur. Są zielone. To: naczynia pierścieniowate, które charakteryzują zgrubienia w postaci oddzielnych pierścieni i naczynia spiralne, mające zgrubienia w postaci spiralnej, zielonej wstęgi. A także naczynia, których zgrubienia ścian mają kształt poprzecznych listew tworzących sieć. Ostatnim rodzajem naczynia jest naczynie jamkowate. To naczynie o ścianach komórkowych w całości zgrubiałych z wyjątkiem miejsc w których znajdują się okrągłe jamki. Jamki różnią się pomiędzy sobą rozmiarem.

R1NiBZ0ppwEJx

Nazwij przedstawione komórki. Podaj dwa przystosowania w budowie do pełnionej przez nie funkcji. (Uzupełnij).

R1YDi436vjQDb

Podaj nazwę komórek opisanych w schemacie oraz określ dwa przystosowania ich budowy do pełnionej przez nie funkcji. (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Zastanów się nad tym, jakie elementy budowy różnią komórki widoczne na schemacie od innych, bardziej prymitywnych, komórek tej tkanki przewodzącej.

Pokaż odpowiedź

Komórki widoczne na schemacie to człony naczyń występujące w drewnie. Ich funkcją jest przewodzenie wody i soli mineralnych. Przystosowania:

• brak ścian poprzecznych oddzielających poszczególne człony, dzięki czemu transport wody i soli mineralnych zachodzi sprawniej;

• człony naczyń to komórki martwe pozbawione protoplastu, dzięki czemu przepływ wody i soli mineralnych przez komórkę nie jest zatrzymywany;

• obecność zdrewniałych zgrubień ściany komórkowej, dzięki czemu człony naczyń nie zapadają się i transport wody i soli mineralnych może odbywać się w sposób ciągły;

• obecność jamek w ścianach bocznych członów naczyń, dzięki czemu możliwy jest także transport wody i soli mineralnych w poprzek tkanki przewodzącej.