Презентация на тему «Ткани и органы растений»

Слайд 1. Ткани и органы растений

• Строение, классификация и функции растительных тканей и органов высших растений

Доклад: Тема нашей презентации — ткани и органы растений. Мы разберём, как из одинаковых по происхождению клеток формируются специализированные ткани и как из этих тканей построены корень, стебель, лист и цветок. Такой разговор об анатомии растения объясняет главное: почему строение и функция здесь всегда связаны напрямую.

Слайд 2. Содержание

• Введение
• Что такое растительная ткань
• Классификация тканей растений
• Образовательные ткани — меристемы
• Покровные ткани
• Устьица и транспирация
• Основные ткани: паренхима
• Механические ткани
• Проводящие ткани: ксилема и флоэма
• Транспорт веществ в растении
• Выделительные ткани
• Органы растения: вегетативные и генеративные
• Корень и корневые системы
• Зоны корня
• Побег и внутреннее строение стебля
• Лист: строение и функции
• Цветок — орган семенного размножения
• Плод и семя
• Учёные, раскрывшие строение растений
• Выводы
• Список литературы

Доклад: На слайде показан план выступления. Сначала мы определим, что такое растительная ткань, и рассмотрим их классификацию, затем последовательно пройдём по всем пяти группам тканей. Во второй части перейдём к органам растения — от корня до плода и семени — и завершим рассказом об учёных, которые открыли это строение.

Слайд 3. Введение

• Тело высшего растения — не просто скопление клеток, а целостная система тканей и органов, сложившаяся при выходе растений на сушу более 400 миллионов лет назад.
• Знание анатомии растения объясняет, почему дерево держит крону массой в десятки тонн, а лист толщиной в доли миллиметра обеспечивает всё растение органическими веществами.
• Анатомия и морфология растений — базис агрономии, лесоводства, фармакогнозии и селекции: качество древесины, волокна льна, лекарственное сырьё определяются строением тканей.
• Тема входит в ядро школьного и вузовского курса ботаники и служит основой для изучения физиологии растений, экологии и биотехнологии.

Доклад: Растение вышло на сушу более четырёхсот миллионов лет назад, и именно тогда возникла необходимость в тканях: нужно было удерживать воду, проводить растворы и держать тело в вертикальном положении. Анатомия объясняет практические вещи — прочность древесины, качество льняного волокна, содержание действующих веществ в лекарственном сырье. Поэтому эта тема лежит в основе агрономии, лесоводства и фармакогнозии.

Слайд 4. Что такое растительная ткань

• Ткань — устойчивая группа клеток сходного строения и происхождения, выполняющая в растении общую функцию.
• Простая ткань — состоит из клеток одного типа (например, склеренхима или запасающая паренхима).
• Сложная ткань — включает разнородные элементы, работающие как единое целое (ксилема, флоэма).
• Клеточная стенка — жёсткая оболочка из целлюлозы, определяющая форму клетки и свойства всей ткани.
• Плазмодесмы — тончайшие цитоплазматические тяжи через поры в стенках, связывающие клетки ткани в единый симпласт.

Доклад: Ткань — это устойчивая группа клеток общего происхождения, выполняющая одну работу. Ткани делят на простые, состоящие из клеток одного типа, и сложные, где вместе работают разнородные элементы, как в ксилеме или флоэме. Клетки ткани не изолированы: через поры в клеточных стенках проходят плазмодесмы, объединяющие цитоплазму в единую систему.

Слайд 5. Классификация тканей растений

• Ткани растений различают по происхождению, строению клеток и выполняемой работе. Классическая система выделяет пять больших групп.
• Верхушечные
• Боковые
• Вставочные
• Раневые
• Эпидерма
• Перидерма
• Корка
• Ризодерма
• Ксилема
• Флоэма
• Колленхима
• Склеренхима
• Хлоренхима
• Запасающая
• Млечники
• Желёзки

Доклад: Классическая классификация выделяет пять больших групп тканей. Образовательные обеспечивают рост, покровные — защиту и обмен со средой, проводящие и механические образуют транспортный и опорный каркас, а основные и выделительные отвечают за питание, запас и выработку особых веществ. Обратите внимание: каждая группа содержит несколько разновидностей, и почти во всех органах они присутствуют одновременно.

Слайд 6. Образовательные ткани — меристемы

• Меристемы состоят из мелких тонкостенных клеток с крупным ядром и почти без вакуолей: они делятся всю жизнь растения и дают начало всем остальным тканям.
• Верхушечные (апикальные) меристемы конуса нарастания побега и кончика корня обеспечивают рост в длину; у злаков работают ещё и вставочные меристемы в основаниях междоузлий.
• Боковые меристемы — камбий и пробковый камбий — дают прирост в толщину: именно работа камбия формирует годичные кольца древесины.
• На культуре меристемы основано оздоровление посадочного материала: верхушка размером 0,1–0,3 мм обычно свободна от вирусов и даёт здоровые растения.

Доклад: На фотографии — участок кончика корня под микроскопом, здесь хорошо видны делящиеся клетки с крупными ядрами и почти без вакуолей. Верхушечные меристемы дают рост в длину, боковые — камбий и феллоген — прирост в толщину, а вставочные работают в основаниях междоузлий у злаков. На способности меристемы делиться основано и практическое оздоровление посадочного материала: верхушка размером в десятые доли миллиметра обычно свободна от вирусов.

Слайд 7. Покровные ткани

• Покровные ткани отделяют растение от внешней среды, ограничивают потерю воды и защищают от механических повреждений и микроорганизмов. Первичный покров живой, вторичный — из мёртвых опробковевших клеток.
• Один слой живых плотно сомкнутых клеток без хлоропластов, покрытый кутикулой из воскоподобного кутина.
• Несёт устьица для газообмена и трихомы — волоски, отражающие свет и защищающие от перегрева.
• У корня её аналог — ризодерма с корневыми волосками длиной 1–3 мм.
• Живёт один сезон, у травянистых растений сохраняется всю жизнь побега.
• Формируется пробковым камбием (феллогеном) на второй год жизни стебля.
• Пробка состоит из мёртвых клеток, пропитанных суберином, и почти не пропускает воду и газы.
• Газообмен идёт через чечевички — рыхлые участки в пробке.
• Корка образуется наложением слоёв мёртвой перидермы: у пробкового дуба её слой достигает 5 см.

Доклад: Покровные ткани — граница растения со средой. Первичный покров, эпидерма, состоит из живых клеток, покрыт кутикулой и несёт устьица и волоски. Вторичный покров образуется пробковым камбием: мёртвые опробковевшие клетки почти не пропускают воду и газы, а газообмен идёт через чечевички. У пробкового дуба слой корки достигает пяти сантиметров — именно из него делают пробку.

Слайд 8. Устьица и транспирация

• Устьице — щель между двумя замыкающими клетками с хлоропластами; изменяя тургор, они открывают и закрывают вход в межклетники листа.
• Через устьица идёт поступление углекислого газа и испарение воды: за сезон крупная берёза испаряет до 60 литров воды в сутки.
• Плотность устьиц зависит от вида и условий: у теневых листьев их меньше, чем у световых, а суммарная площадь щелей редко превышает 1–2 % поверхности листа.

Доклад: Устьице — это щель между двумя замыкающими клетками, которые меняют форму в зависимости от тургора и тем самым открывают или закрывают вход в лист. График показывает, насколько сильно различается плотность устьиц у разных растений: от полусотни на квадратный миллиметр у пшеницы до трёх с лишним сотен у дуба. При этом суммарная площадь всех щелей — лишь один-два процента поверхности листа, а испарение через них у крупного дерева измеряется десятками литров в сутки.

Слайд 9. Основные ткани: паренхима

• Ассимиляционная (хлоренхима) — клетки с многочисленными хлоропластами в мякоти листа и молодой коре, здесь идёт фотосинтез.
• Запасающая — откладывает крахмал, белки и масла в клубнях, корневищах, эндосперме семян и сердцевине стебля.
• Водоносная — крупные клетки с большими вакуолями, запасающие воду у кактусов, агав и очитков.
• Воздухоносная (аэренхима) — система крупных межклетников, снабжающая кислородом подводные и болотные растения: у кувшинки она занимает до 70 % объёма черешка.

Доклад: Основные ткани, или паренхима, заполняют пространство между специализированными тканями и берут на себя четыре разные задачи. Хлоренхима с хлоропластами ведёт фотосинтез, запасающая откладывает крахмал и масла, водоносная накапливает воду у суккулентов, а воздухоносная снабжает кислородом подводные части растений. У кувшинки система межклетников занимает до семидесяти процентов объёма черешка.

Слайд 10. Механические ткани

• Механические ткани работают как арматура растения: они противостоят изгибу, растяжению и сжатию. Две основные ткани различаются возрастом клеток и составом стенок.
• Клетки живые, стенки неравномерно утолщены целлюлозой и пектином.
• Гибкая и растяжимая, поэтому не мешает росту органа в длину.
• Залегает в рёбрах молодых стеблей и в черешках листьев.
• Пример — тяжи под эпидермой стебля тыквы или бегонии.
• Клетки мёртвые, с равномерно утолщёнными одревесневшими стенками.
• Прочна на разрыв: элементарное волокно льна выдерживает нагрузку до 15–20 кг/мм².
• Различают волокна (лубяные, древесинные) и склереиды — каменистые клетки.
• Каменистые клетки груши и скорлупа ореха — типичные склереиды.

Доклад: Механические ткани работают как арматура. Колленхима состоит из живых клеток с неравномерно утолщёнными стенками — она гибкая и не мешает органу расти в длину, поэтому располагается в молодых стеблях и черешках. Склеренхима, напротив, образована мёртвыми одревесневшими клетками и держит огромную нагрузку на разрыв: элементарное волокно льна выдерживает до двадцати килограммов на квадратный миллиметр.

Слайд 11. Проводящие ткани: ксилема и флоэма

• Проводящие ткани объединяют органы в единую транспортную систему и вместе с механическими элементами образуют сосудисто-волокнистые пучки.
• Ксилема и флоэма сложны по составу: каждая включает проводящие элементы, механические волокна и живую паренхиму.

Доклад: Таблица сопоставляет две проводящие ткани. Ксилема поднимает воду и минеральные соли от корня к листьям по мёртвым сосудам и трахеидам, флоэма разносит сахара по живым ситовидным трубкам с клетками-спутницами. Движущие силы у них тоже разные: у ксилемы это транспирация и корневое давление, у флоэмы — разность осмотического давления между местами загрузки и разгрузки.

Слайд 12. Транспорт веществ в растении

• Корневые волоски всасывают почвенный раствор и создают корневое давление до 2–3 атмосфер.
• Непрерывный водный столб поднимается по сосудам за счёт сцепления молекул воды.
• Испарение из устьиц создаёт присасывающую силу, доставляющую воду на высоту свыше 100 метров.
• В хлоропластах листа вода и углекислый газ превращаются в сахара.
• Флоэма разносит ассимиляты к корням, плодам и точкам роста со скоростью 50–100 см в час.
• Поглощение корнем
• Подъём по ксилеме
• Испарение в листе
• Синтез сахаров
• Отток по флоэме

Доклад: Схема показывает транспорт как замкнутый цикл. Корневые волоски всасывают почвенный раствор, создавая давление в две-три атмосферы, затем непрерывный водный столб поднимается по сосудам благодаря сцеплению молекул воды и присасывающей силе испарения. В листе вода и углекислый газ превращаются в сахара, которые флоэма разносит к корням и плодам со скоростью до метра в час.

Слайд 13. Выделительные ткани

• Смоляные ходы хвойных заполняются живицей, которая заливает раны и обеззараживает древесину.
• Железистые волоски и эфирномасличные желёзки мяты, шалфея и герани дают сырьё для парфюмерии и медицины.
• Млечники одуванчика, мака и каучуконосов содержат латекс — источник каучука и алкалоидов.
• Нектарники цветка выделяют сахаристый раствор и привлекают насекомых-опылителей.
• Гидатоды на краях листьев выводят избыток воды каплями — это явление гуттации.

Доклад: Выделительные ткани вырабатывают вещества, которые растению нужно вывести или использовать для защиты и привлечения животных. Живица хвойных заливает раны, эфирные масла мяты и шалфея дают сырьё для медицины и парфюмерии, латекс каучуконосов служит источником каучука. Нектарники цветка приманивают опылителей, а гидатоды на краях листьев выводят избыток воды каплями — это гуттация, которую часто путают с росой.

Слайд 14. Органы растения: вегетативные и генеративные

• Вегетативные органы — корень, стебель и лист: питание, рост, закрепление в почве, вегетативное размножение
• Генеративные органы — цветок, плод и семя: опыление, оплодотворение, образование и расселение потомства
• Общие ткани

Доклад: Все органы растения делят на две группы. Вегетативные — корень, стебель и лист — обеспечивают питание, рост и закрепление, а также вегетативное размножение. Генеративные — цветок, плод и семя — отвечают за половое размножение и расселение потомства. Общее у них то, что построены они из одних и тех же тканей, только в разных сочетаниях.

Слайд 15. Корень и корневые системы

• Корень удерживает растение в почве, всасывает воду с минеральными солями, запасает вещества и синтезирует гормоны и аминокислоты.
• Стержневая система с выраженным главным корнем характерна для двудольных (одуванчик, свёкла), мочковатая из придаточных корней — для однодольных (пшеница, лук).
• Суммарная длина корней одного растения ржи достигает 600 километров, а корневые волоски увеличивают всасывающую поверхность в сотни раз.
• Симбиоз с грибами (микориза) и клубеньковыми бактериями бобовых многократно повышает доступность фосфора и азота.

Доклад: На снимке видна корневая система в разрезе почвы: главный корень и отходящие от него боковые. Стержневая система характерна для двудольных, мочковатая из придаточных корней — для однодольных, таких как пшеница и лук. Масштабы впечатляют: суммарная длина корней одного растения ржи достигает шестисот километров, а симбиоз с грибами и клубеньковыми бактериями многократно повышает доступность фосфора и азота.

Слайд 16. Зоны корня

• Зоны перечислены от самого кончика корня к его основанию.
• Каждая зона отличается размером клеток и толщиной их стенок.
• Корневые волоски живут 10–20 дней и постоянно обновляются.
• Повреждение зоны всасывания при пересадке вызывает увядание растения.
• Пикировка рассады усиливает ветвление и развитие боковых корней.
• Корневой чехлик — слизистый колпачок из живых клеток, защищающий верхушку при движении в почве.
• Зона деления — апикальная меристема длиной около 1 мм, где клетки непрерывно делятся.
• Зона растяжения — клетки вытягиваются вдоль оси и продвигают корень вглубь.
• Зона всасывания — участок с корневыми волосками, поглощающий воду и ионы.
• Зона проведения — проводящие пучки и боковые корни, транспорт растворов вверх.

Доклад: Корень неоднороден по длине: у самого кончика находится чехлик, защищающий верхушку при движении в почве, за ним идут зона деления и зона растяжения. Дальше расположена зона всасывания с корневыми волосками, которые живут всего десять-двадцать дней и постоянно обновляются, и зона проведения с боковыми корнями. Именно поэтому при пересадке так легко повредить всасывающую часть, и растение временно увядает.

Слайд 17. Побег и внутреннее строение стебля

• Побег состоит из стебля, листьев и почек — зачаточных побегов.
• Узел — место прикрепления листа, междоузлие — участок между узлами.
• Стебель выносит листья к свету и проводит вещества в обоих направлениях.
• Слои стебля расположены концентрически — от сердцевины к коре.
• Годичное кольцо — прирост древесины за один сезон работы камбия.
• Сердцевина — рыхлая запасающая паренхима в центре стебля, у некоторых растений разрушается с образованием полости
• Древесина — основной объём ствола: сосуды, трахеиды и древесинные волокна, дающие прочность
• Камбий — тонкий слой образовательной ткани, откладывающий древесину внутрь и луб наружу
• Кора — луб с ситовидными трубками и наружные покровные слои, пробка и корка

Доклад: Побег — это система из стебля, листьев и почек, где узлы чередуются с междоузлиями. На поперечном срезе стебля слои располагаются концентрически: в центре сердцевина, затем древесина, тонкий слой камбия и снаружи кора с лубом и пробкой. Камбий откладывает древесину внутрь, а луб наружу, и его сезонная работа даёт годичные кольца, по которым определяют возраст дерева.

Слайд 18. Лист: строение и функции

• Лист состоит из листовой пластинки, черешка, основания и нередко прилистников; листья без черешка называют сидячими.
• На поперечном срезе видны верхняя и нижняя эпидерма, столбчатая хлоренхима с плотно уложенными клетками и рыхлая губчатая ткань с межклетниками.
• Жилки — это сосудисто-волокнистые пучки: у двудольных жилкование сетчатое, у однодольных — параллельное или дуговое.
• Основные функции листа — фотосинтез, транспирация и газообмен; за сезон один гектар леса усваивает несколько тонн углекислого газа.

Доклад: На фотографии лист показан на просвет — отчётливо видна сеть жилок, то есть сосудисто-волокнистых пучков. Внутри пластинки лежат столбчатая хлоренхима с плотно уложенными клетками и рыхлая губчатая ткань с межклетниками, а снаружи — эпидерма с устьицами. Такое строение объединяет три функции: фотосинтез, транспирацию и газообмен.

Слайд 19. Цветок — орган семенного размножения

• Цветок — видоизменённый укороченный побег, в котором развиваются тычинки и пестики; он вырастает на цветоножке и расширенном цветоложе.
• Околоцветник из чашелистиков и лепестков защищает внутренние части и привлекает опылителей окраской, запахом и нектаром.
• В пыльнике тычинки образуется пыльца, а в завязи пестика — семязачатки; у цветковых происходит двойное оплодотворение, открытое С. Г. Навашиным в 1898 году.
• Цветки собираются в соцветия — кисть, зонтик, колос, корзинку, что повышает вероятность опыления.

Доклад: Цветок — это видоизменённый укороченный побег, в котором развиваются тычинки и пестики. Околоцветник защищает внутренние части и привлекает опылителей окраской, запахом и нектаром — на снимке хорошо видно, как насекомые работают на соцветиях. В пыльнике образуется пыльца, в завязи — семязачатки, а двойное оплодотворение, открытое Сергеем Гавриловичем Навашиным в тысяча восемьсот девяносто восьмом году, отличает цветковые растения от всех остальных.

Слайд 20. Плод и семя

• Плод развивается из завязи и защищает семена, а также обеспечивает их распространение ветром, водой, животными и саморазбрасыванием.
• Семя состоит из зародыша, запаса питательных веществ и кожуры; у двудольных запас чаще в семядолях, у однодольных — в эндосперме.

Доклад: После оплодотворения из завязи развивается плод, а из семязачатка — семя. Таблица делит плоды на сочные и сухие, односемянные и многосемянные, вскрывающиеся и невскрывающиеся — от вишни и томата до боба гороха и зерновки пшеницы. Само семя состоит из зародыша, запаса питательных веществ и кожуры, причём у двудольных запас лежит в семядолях, а у однодольных — в эндосперме.

Слайд 21. Учёные, раскрывшие строение растений

• Марчелло Мальпиги, 1628–1694, Итальянский врач и микроскопист, в труде «Анатомия растений» впервые описал клеточное строение органов растения
• Неемия Грю, 1641–1712, Английский ботаник, основоположник анатомии растений, описал ткани стебля и роль тычинок и пестиков
• Климент Аркадьевич Тимирязев, 1843–1920, Русский естествоиспытатель, доказал роль хлорофилла и красных лучей света в фотосинтезе листа

Доклад: Наши знания о тканях растений начались с микроскопа. Марчелло Мальпиги и Неемия Грю почти одновременно, в семидесятых годах семнадцатого века, описали клеточное строение органов растения и заложили основы анатомии растений. Двумя веками позже Климент Аркадьевич Тимирязев доказал роль хлорофилла и красных лучей света в фотосинтезе, связав анатомию листа с его физиологией.

Слайд 22. Выводы

• Ткани растений — результат специализации клеток: образовательные обеспечивают рост, покровные защиту, механические прочность, проводящие транспорт, основные питание и запас.
• Органы растения построены из одних и тех же тканей, но в разном сочетании, поэтому корень, стебель, лист и цветок работают как части единой системы.
• Строение прямо определяет функцию: устьица регулируют газообмен и испарение, камбий даёт прирост в толщину, ксилема и флоэма связывают корень с листом.
• Знание анатомии растений применяют в растениеводстве, лесном деле, фармакогнозии и биотехнологии — от культуры меристем до оценки качества древесины и волокна.

Доклад: Подведём итог. Ткани растений — это результат специализации клеток: образовательные обеспечивают рост, покровные защиту, механические прочность, проводящие транспорт, основные питание и запас. Органы построены из одних и тех же тканей в разном сочетании, поэтому строение всегда объясняет функцию — от устьиц до годичных колец. Именно на этих закономерностях держатся растениеводство, лесное дело, фармакогнозия и биотехнология.

Слайд 23. Список литературы

• Андреева, И. И. Ботаника : учебник / И. И. Андреева, Л. С. Родман. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва : КолосС, 2010. — 582 с.
• Бавтуто, Г. А. Практикум по анатомии и морфологии растений : учебное пособие / Г. А. Бавтуто, Л. М. Ерей. — Минск : Новое знание, 2002. — 464 с.
• Барыкина, Р. П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы / Р. П. Барыкина, Т. Д. Веселова, А. Г. Девятов. — Москва : Издательство Московского университета, 2004. — 312 с.
• Лотова, Л. И. Ботаника: морфология и анатомия высших растений : учебник / Л. И. Лотова. — Москва : Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. — 512 с.
• Тимирязев, К. А. Жизнь растения : десять общедоступных чтений / К. А. Тимирязев. — Москва : Сельхозгиз, 1949. — 335 с.
• Эзау, К. Анатомия семенных растений : в 2 книгах / К. Эзау ; перевод с английского. — Москва : Мир, 1980. — 558 с.

Доклад: В списке литературы приведены классические учебники и справочники по анатомии и морфологии растений: работы Андреевой и Родман, Бавтуто, Барыкиной, Лотовой, а также фундаментальная «Анатомия семенных растений» Кэтрин Эзау. Отдельно стоит книга Тимирязева «Жизнь растения» — образец научно-популярного изложения темы. По этим источникам можно углубить любой из рассмотренных сегодня разделов.

Слайд 24. Спасибо за внимание!

Доклад: На этом доклад завершён. Мы прошли путь от отдельной клетки и ткани до целого органа и увидели, что растение — это строго организованная система, где каждая структура решает свою задачу. Благодарю за внимание, готов ответить на вопросы.