Токи веществ в растении. Проводящие ткани: цитологические особенности, происхождение, локализация.

Проводящие ткани. Вода и питательные вещества, поступающие через корни, передвигаются к другим органам и клеткам и образуют восходящий ток, который идет по трахеидам и сосудам (трахей).

Продукты ассимиляции от листьев (стеблей) передвигаются к корням и другим органам и клеткам образуют нисходящий ток, движутся по ситовидным трубкам с клеткамиспутницами.

Часть органа (стебля, корня, черешка), где размещены сосуды или трахеиды, называется ксилемой, ситовидные трубки с клетками  спутницами  флоэмой.

В состав ксилемы и флоэмы входят и другие ткани  механические, основные, но наиболее характерными анатомическими элементами их являются проводящие ткани.

СОСУДЫ  различной толщины трубки, которые состоят из члеников (клеток). Поперечные стенки у толстых сосудов, более или менее горизонтальны. В узких сосудах  они скошенные, часто под острым углом. Диаметр сосудов  от 0,10,2 мм до 0,30,7 мм (лианы). Длина их от нескольких сантиметров до нескольких метров (лианы, некоторые деревья).

Сосуды редко расположены в одиночку. Обычно их находится целая пачка. Во время формирования сосудов на их внутренней поверхности образуются целлюлозные утолщения  кольчатые и спиральные, которые не препятствуют удлинению сосудов. Позже возникают (в более широких сосудах) лестничные и сетчатые утолщения. Они занимают большую часть поверхности стенок. Затем наибольшая площадь утолщения занимается у точечных или пористых сосудов. Здесь не утолщены лишь поры. Сосуды свойственны высокоразвитым покрытосеменным растениям и относятся к высшей ступени в эволюции проводящих элементов ксилемы.

До сформирования сосудов функции проведения выполняют трахеиды, свойственные высшим споровым и голосеменным растениям. Они сохранились и у большинства покрытосеменных растений в мелких жилках листа.

ТРАХЕИДЫ  отдельные прозенхимные клетки со скошенными концами, которыми они и причленяются друг к другу, образуя проводящую сеть. Между соседними трахеидами нет сплошных отверстий, как у сосудов. Сообщаются они посредством округлых окаймленных пор. Трахеидам свойственны такие же утолщения стенок.

В сформировавшихся трахеидах протопласт отмирает, и они, как и сосуды, относятся к мертвым тканям.

В стадии формирования трахеиды и сосуды состоят их чистой целлюлозы, затем идет одревеснение. Сначала пропитываются лигнином утолщения, а затем и вся оболочка клеток, что увеличивает прочность ксилемы.

Сосуды и трахеиды всегда соприкасаются с паренхимной тканью. Клетки паренхимы посредством плазмодесм через поры могут врастать в сосуды. Иногда плазмодесмы разрастаются там, образуя тиллы.

С возрастом все большая масса сосудов древесных растений заполняется тиллами и они превращаются в механическую ткань. Ксилема приобретает большую прочность, т.к. тиллы древеснеют и заполняются дубильными и смолистыми веществами.

СИТОВИДНЫЕ ТРУБКИ флоэмы состоят из живых клеток. Ситовидными они называются потому, что перегородки между клетками пронизаны большим количеством сквозных отверстий (сита), через которые проходят плазмодесмы, соединяющие протопласты соседних клеток. Клетки ситовидных трубок сильно вакуолизированы. В их протопласте могут содержаться хлоропласты, лейкопласты, крахмал. В клеточном соке растворены белки и углеводы, ядро дегенерирует. Стенки их состоят из чистой целлюлозы и лишь к концу вегетации растений у некоторых трубок древеснеют.

Размещаются ситовидные трубки в одиночку или пачками. В последнем случае в местах соприкосновения образуются ситовидные отверстия.

Длина клеток ситовидных трубок до 2 мм, толщина  несколько десятков микрометров.

Клеткиспутницы сопутствуют ситовидным трубкам. Они тоньше и короче, менее вакуолизированы, сохранили ядро. Сообщаются с ситовидными трубками через ситовидные отверстия. Они имеются не у всех высших растений. Их нет у хвойных и некоторых покрытосеменных (картофель).

Таким образом, проводящие ткани представлены живыми и мертвыми клетками (элементами). Из этого следует, что функцию проведения они выполняют при помощи различных сил. Если по сосудам и трахеидам вода и растворенные в ней вещества передвигаются под действием осмотических сил, корневого давления и сил сцепления, то по живым ситовидным трубкам с участием клеток спутниц  путем обменных процессов (биологических сил). В результате скорость движения продуктов ассимиляции (сахаров) в сотни раз больше, чем воды в сосудах.