6 класс. Биология. Внутреннее строение стебля. — Внутреннее строение стебля
Комментарии преподавателяНа свежем спиле ветви покрытосеменного двудомного деревянистого растения (см. Рис. 1) легко различимы особенности строения стебля: кора, камбий, древесина, сердцевина.
Рис. 1. Спил ветви дерева
Кожица – первичная покровная ткань, покрывающая молодые стебли этого года. Со временем кожица замещается пробкой – вторичной покровной тканью, которая состоит из мертвых клеток и воздуха и образуется за счет деления клеток пробкового камбия (феллогена). Кожица и пробка выполняют защитную функцию.
В кожице имеются устьицы, через которые происходит транспирация. В пробке развиваются чечевички (см. Рис. 2) – маленькие бугорки с отверстиями. Хорошо заметны они у бузины, дуба, черемухи, образуются клетками основной ткани с большими межклетниками. Через них осуществляется газообмен.
Рис.
2. Чечевички
Корка – третичная покровная ткань (корковый дуб). Состоит из чередующихся слоев пробки и других отмерших тканей растения.
Клетки коры (см. Рис. 3) расположены под кожицей и пробкой. Внешнюю часть коры образует механическая ткань (колленхима). Внутреннюю часть образует паренхима, клетки могут содержать хлорофилл.
Рис. 3. Кора
Луб (см. Рис. 4) – внутренний слой коры. Состоит из ситовидных трубок, лубяных волокон, клеток основной ткани.
Рис. 4. Луб
Ситовидная трубка – вертикальный ряд вытянутых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями. Это проводящая ткань (см. Рис. 5), по которой перемещаются растворы питательных веществ из листьев в стебли и корни. Клетки не имеют ядер. Вместе с клетками основной ткани образуют мягкий луб.
Рис. 5. Проводящие элементы стебля
Лубяные волокна – отмершие клети с одревесневшими стенками. Представляют собой механическую ткань стебля.
В стеблях льна, липы и др. лубяные волокна сильно развиты и прочны. Это обуславливает их использование в рукоделии и изготовлении тканей. Образуют твердый луб.
Плотный, самый широкий слой, лежащий под корой. Древесина – основная часть древесного ствола. Состоит из клеток проводящей ткани (сосуды), механической ткани (волокна), основной ткани.
Годичное кольцо прироста (см. Рис. 6) – все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью данного года. Осенние клетки мельче весенних, поэтому для деревьев умеренных широт отчетливо видна граница между 2 годичными кольцами.
Рис. 6. Годичные кольца
По количеству годичных колец можно оценить возраст спиленного дерева. По толщине кольца можно судить об условиях роста дерева в данном году. Чем толще годичное кольцо, тем более благоприятны были условия. При совсем неблагоприятных условиях годичные кольца соседних лет могут сливаться между собой. У деревьев с очень медленно растущим стволом годичные кольца могут сливаться.
При быстром росте ствола (бальзовое дерево) годичные кольца также не видны.
Древесина входит в состав травянистых стеблей.
Расположен между корой и древесиной (см. Рис. 7). Состоит из узких длинных клеток меристемы. Визуально не отличим.
Рис. 7. Камбий
Весной клетки камбия делятся, что приводит к образованию новых клеток луба (в сторону коры) и новых клеток древесины (в сторону древесины). Так происходит рост стебля в толщину. Новые клетки зрелого стебля образуются только путем деления камбия. Зимой деление клеток прекращается.
Наиболее рыхлый слой, расположенный в центре стебля. Служит для отложения питательных веществ. Хорошо заметна у бузины, осины.
Состоит из крупных клеток основной ткани (см. Рис. 8) с тонкими оболочками.
Рис. 8. Сердцевина (выделена желтым)
От сердцевины в радиальном направлении через древесину и луб проходят сердцевинные лучи (см. рис. 9), состоящие из клеток основной ткани.
Рис.
9. Сердцевинные лучи (выделены желтым)
У некоторых растений с возрастом клетки сердцевины разрушаются, и внутри ствола образуется полость – дупло.
Внутреннее строение ветки дерева
Рассмотрите 2-годовалую ветку дерева или кустарника. Найдите чечевички. Назовите их функцию. При помощи ножа или бритвы приготовьте поперечный и продольный срезы ветки. Рассмотрите слои на срезе. Используя учебник или иллюстрации нашего урока, определите название каждого слоя.
Иглой отделите небольшой участок коры. Попробуйте ее изогнуть, разделить или сломать. Назовите наружный слой коры. Что такое луб? Назовите его функции.
На продольном срезе рассмотрите кору, древесину и сердцевину. При помощи препаровальной иглы прощупайте каждый из слоев на прочность.
Проведите пальцем по поверхности древесины в месте отделения коры. Опишите ощущения.
Зарисуйте продольный и поперечный срезы, обозначьте названия слоев стебля.
На спиле дерева найдите древесину.
При помощи лупы подсчитайте количество годичных колец. Так определите возраст дерева. Попробуйте установить, какие слои древесины старше: лежащие ближе к коре или к сердцевине. Обоснуйте.
Травянистые растения имеют слабо развитые механические ткани, практически не одревесневающие клетки, т.е. их оболочки не пропитываются лигнином. Стебли двудольных растений имеют камбий, поэтому в зрелом виде они способны расти в толщину. В стеблях однодольных камбий отсутствует.
Интересное о деревьях
У большинства деревьев гладкая пробка со временем замещается трещиноватой коркой.
У плодовых деревьев корка образуется на 6-8 году жизни, у липы – на 10-12, у дуба – на 25 году. У платана и эвкалипта корка на стволе отсутствует.
Одни из наиболее долгоживущих деревьев – баобаб и драцена. В нашей стране наиболее долговечны кипарисы (живут до 3000 лет). Меньше живут дубы и каштаны.
источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/biology/6-klass/bstroenie-pokrytosemennyh-rastenijb/vnutrennee-stroenie-steblya
источник видео — http://www.
youtube.com/watch?v=NS6KvSYVYHg
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=b6HhuESJuv4
источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=mC4dBnEdTaw
источник презентации — http://ppt4web.ru/biologija/stroenie-steblja-poznakomimsja-s-kletochnym-stroeniem-steblja.html
Дерево (в биологии) — «Энциклопедия»
ДЕРЕВО, один из основных типов жизненных форм древесных растений с отчётливо выраженной многолетней одревесневшей главной скелетной осью — стволом, сохраняющимся в течение всей жизни. Согласно классификации жизненных форм датского эколога и геоботаника К. Раункиера, деревья относятся к фанерофитам — растениям, почки возобновления которых расположены высоко над почвой в течение всего года. Ствол развивается из почечки зародыша и нарастает вверх в течение многих десятков лет; он служит опорой для кроны, образованной боковыми побегами, обеспечивает транспорт веществ, а иногда выполняет и запасающие функции. В научном морфологическом смысле термин «дерево» впервые был использован Теофрастом.
Деревья различаются по форме ствола (конусовидные, цилиндрические, вздутые и др.), кроны (пирамидальные, яйцевидные, шаровидные, полушаровидные, зонтиковидные и др.), а иногда и корней (досковидные, ходульные, корни-подпорки, дыхательные и др.). У настоящих (кронообразующих) деревьев, к которым относится большинство голосеменных (хвойные и гинкговые) и двудольных цветковых растений, ствол и ветви постоянно или сезонно утолщаются за счёт деятельности камбия; они состоят из обширной центральной области — древесины (более 90% объёма), окружённой относительно узкими концентрическими зонами вторичной коры и покровных тканей. У деревьев регионов сезонного климата древесина дифференцирована на концентрические годичные кольца. Древовидные растения, неветвящиеся стволы которых не обладают вторичным утолщением и несут в верхней части собрания крупных листьев, относятся к так называемым розеточным деревьям (древовидные папоротники, саговниковые, пальмы, юкки и другие древесные однодольные) и не являются настоящими деревьями; основная часть их ствола представлена паренхимными тканями и закрытыми проводящими пучками.
Реклама
Деревья определяют облик и растительный покров многих природных зон и горных поясов (тайга, листопадные широколиственные леса, дождевые тропические леса и многие др.), формируя зональные, экстразональные и азональные (пойменные и долинные леса) фитоценозы в многочисленных типах равнинных и горных лесов, являются неотъемлемыми компонентами ряда переходных природных полос (лесотундра, лесостепь), образуют природные рубежи высокого ранга — северную границу леса в Голарктике и верхнюю границу леса во многих горных системах. Наивысшего биологического разнообразия деревья достигают в тропических регионах. К числу деревьев относятся самые крупные из ныне живущих на Земле организмов. Например, максимальная высота секвойи вечнозелёной (Sequoia sempervirens) достигает 115,3 м, максимальный диаметр таксодиума мексиканского (Taxodium mucronatum) — 11,4 м, максимальный объём ствола секвойя-дендрона гигантского (Sequoiadendron giganteum) — 1489 м3. Масса некоторых деревьев может составлять более 600 тонн, а продолжительность жизни — более 4,8 тысяч лет (сосна долговечная, Pinus longaeva).
Деревья — наиболее древняя, исходная жизненная форма растений, сыгравшая определяющую роль в формировании биоморфологического разнообразия и эволюции семенных растений. Ископаемые палеозойские деревья из отделов хвощевидных и плауновидных сформировали основные запасы каменного угля. Они являются важнейшими из возобновляемых природных ресурсов, дающих древесину. Многие деревья — важные пищевые (в том числе плодовые), лекарственные, масличные, пряно-ароматичные, тонизирующие, технические и декоративные растения. Научные коллекции живых деревьев содержатся в дендрариях, древесные растения изучает дендрология.
Лит.: Деревья и кустарники СССР. М.; Л., 1949-1962. Т. 1-6; Качалов А. А. Деревья и кустарники: Справочник. М., 1970; Древесные породы мира. М., 1982. Т. 1-3; Rehder А. Manual of cultivated trees and shrubs hardy in North America. 2nd ed. N. Y., 2001; Pakenham Т. Remarkable trees of the world. N. Y., 2002.
С. А. Баландин.
Дерево | Encyclopedia.com
Ресурсы
Древесина — это твердое, жесткое, волокнистое вещество, находящееся под корой деревьев, кустарников и других подобных растений.
Его основные физические свойства включают прочность, жесткость, твердость и плотность. Например, прочность древесины может варьироваться в зависимости от типа древесины, а также от таких факторов, как возраст, сухость, сжатие и направление волокон; в то время как плотность древесины указывает на степень ее твердости (где самые плотные породы дерева являются более твердыми).
Соединенные Штаты ежегодно импортируют более 1,5 млн тонн и экспортируют более 9,5 млн тонн древесины. Около одной трети территории США покрыто лесами (около 302 миллионов гектаров [746 миллионов акров]), поэтому Соединенные Штаты экспортируют гораздо больше древесины, чем импортируют. По данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), вырубка древесины (древесины) является крупнейшим использованием земли в Соединенных Штатах. На Аляске, в Калифорнии и Орегоне больше всего лесов в США. Однако в Джорджии, Орегоне и Монтане больше всего лесных угодий; то есть земля, которую можно использовать для производства деловой древесины.
Семьдесят один процент всех лесных угодий находится в частной собственности, а остальные 29% находится в государственной собственности.
Древесина, также известная как вторичная ксилема, представляет собой соединение тканей деревьев. Вторичная ксилема состоит в основном из клеток, называемых сосудистыми элементами у покрытосеменных, или из немного отличающихся клеток у голосеменных растений, называемых трахеидами. Эти клетки вторичной ксилемы, наряду со специализированными клетками типа паренхимы, состоят из меристематической ткани, называемой сосудистым камбием. По мере образования новых клеток сосудистым камбием внутри него накапливается вторичная ксилема, и дерево увеличивается в диаметре.
Вновь изготовленные элементы сосудов и трахеиды являются проводниками воды от корней растений к их листьям. При первом формировании элементы сосудов и трахеиды живы, но как только они созревают и становятся функциональными, они умирают. Функциональные элементы сосудов или трахеиды встречаются в нескольких слоях клеток позади сосудистого камбия, в водопроводящей части вторичной ксилемы, известной как заболонь.
Паренхима образована сосудистым камбием вместе с сосудами или трахеидами и располагается в определенных точках по периметру сосудистого камбия. По мере роста дерева эти узкие столбцы клеток паренхимы, называемые лучами ксилемы, становятся длиннее и в конечном итоге простираются от сосудистого камбия почти до центра ствола дерева. Функция лучей ксилемы заключается в переносе водного вещества горизонтально по диаметру дерева, под прямым углом к току воды в элементах сосудов и трахеидах. Клетки паренхимы лучей ксилемы живы в своем зрелом, функциональном состоянии.
По мере создания новых элементов сосудов или трахеид старые погребаются под последовательными слоями недавно сформированной ксилемы. По мере того, как дерево становится все больше в диаметре, старые ткани вторичной ксилемы больше не проводят воду. После этого эти непроводящие клетки используются для хранения отходов, таких как смолы. Лучи ксилемы проводят отходы от активно функционирующих клеток вблизи сосудистого камбия к нефункционирующим клеткам ксилемы.
Эта заполненная отходами вторичная ксилема называется сердцевиной. К тому времени, когда дерево становится больше примерно от 4 до 8 дюймов (от 10 до 20 см) в диаметре, большая часть его биомассы состоит из сердцевины. Новая заболонь создается в течение каждого вегетационного периода. Однако в течение двух-трех лет эти клетки становятся частью сердцевины. Это сердцевина деревьев, которую собирают для производства пиломатериалов и бумаги, используемых людьми.
Древесина разных пород различается по плотности и прочности из-за размера и плотности сосудистых элементов или трахеид во вторичной ксилеме. Например, сердцевина бразильского железного дерева (Caesalpinia ferrea) имеет очень мелкие сосудистые элементы и чрезвычайно плотна. С другой стороны, сердцевина бальзы (Ochroma пирамидальная) имеет очень крупные сосуды и, соответственно, легкую плотность. Древесина типичных голосеменных обычно мягкая и легкая по плотности, потому что трахеиды не прилегают друг к другу так плотно, как элементы сосудов в ксилеме большинства покрытосеменных.
Размер трахеид и элементов сосудов также различается в пределах одного дерева в зависимости от времени года, когда они откладывались во время роста. Весной, когда температура воздуха прохладная, а почва обычно обильная, сосудистый камбий деревьев образует клетки ксилемы большого диаметра. По мере снижения влажности и повышения температуры летом сосудистый камбий образует клетки меньшего диаметра. Зимой новых ячеек не делают из-за низких температур. Этот цикл повторяется каждый год и делает видимыми годичные кольца на дереве (кроме тропиков). Эти кольца очевидны, потому что весенняя древесина с ячейками большего диаметра имеет относительно темный вид, а летняя древесина светлее. Это ежегодное повторение разных размеров клеток в годичных кольцах полезно в экологических исследованиях с помощью дендрохронологии. Поскольку размер элементов сосудов или трахеид зависит как от температуры воздуха, так и от воды, дендрохронологи могут определить прошлые периоды засухи, наводнения и несезонного холода или жары, изучая изменения ширины годичных колец.
Элементы сосудов и трахеиды различаются по длине у покрытосеменных и голосеменных растений. Хотя длина отдельных клеток мало влияет на способность деревьев проводить воду, длина клеток имеет большое значение для бумажной промышленности. Длина этих ячеек соответствует длине волокна целлюлозы, которая превращается в бумагу, и влияет на качество производимой бумаги. Из коротких волокон получают бумагу тонкого качества, а из более длинных волокон получают бумагу более грубого качества.
Некоторая древесина может быть произведена очень быстро и, следовательно, обычно является дешевым и легко возобновляемым ресурсом. Из-за этой особенности он до сих пор широко используется в качестве топлива и строительного материала. Древесину можно разделить на два типа: твердую и мягкую. По данным Министерства сельского хозяйства США, около одной трети всей вывозимой древесины в США приходится на твердые породы, а остальные две трети — на хвойные. Каждый тип имеет различные физические свойства.
Лиственная древесина очень плотная и прочная, растет гораздо медленнее и, следовательно, дороже мягкой древесины. Твердые породы используются там, где требуется прочность. Например, большие деревянные корабли прошлого строились из твердой древесины, такой как дуб. Мягкая древесина, например, полученная из хвойных, может использоваться там, где требуется меньшая физическая сила. Их можно использовать при изготовлении небольших конструкций или, что более распространено, при производстве бумаги и целлюлозы. Мягкая древесина, например, полученная из хвойных пород, очень быстро растет, поэтому она относительно дешева и легко возобновляема.
Древесина — универсальный натуральный продукт. Его можно использовать непосредственно в качестве строительного материала или топлива. При незначительной обработке можно производить бумагу и целлюлозу. При большей обработке можно получить ряд коммерчески важных соединений. Разные деревья производят древесину с разными физическими и химическими характеристиками.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ
Меристема — Группа сходных, недифференцированных дендрохронологических растительных клеток, которые производят клетки, которые дифференцируются и становятся зрелыми тканями.
Паренхима — Несосудистая ткань, состоящая из крупных тонкостенных клеток, которые могут различаться по размеру, форме и структуре клеточной стенки.
Трахеиды — Толстостенные одревесневшие элементы ксилемы, не имеющие отверстий на поперечных стенках соседних клеток. Вместо этого вода перемещается между клетками трахеид через отверстия сбоку клеточных стенок, известные как окаймленные ямки.
Сосудистый камбий — Недифференцированная растительная ткань, дающая начало флоэме и ксилеме. Элементы сосудов — толстостенные одревесневшие элементы ксилемы с перфорированными или отсутствующими торцевыми стенками. Относительно большие отверстия в поперечных стенах между соседними ячейками обеспечивают непрерывную вертикальную транспортировку воды.
Xylem — Растительная ткань, транспортирующая воду и минеральные вещества вверх от корней.
КНИГИ
Бойер, Джим Л. Лесные товары и наука о древесине: введение. Эймс, ИА: Iowa State Press, 2003.
Эннос, Роланд. Деревья. Вашингтон, округ Колумбия: Smithsonian Institution Press, 2001.
Хаф, Ромейн Бек. Деревянная книга. Нью-Йорк: Ташен, 2002.
Пакенхэм, Томас. Замечательные деревья мира. Нью-Йорк: Нортон, 2002.
Тадж, Колин. Дерево: естественная история того, что такое деревья, как они живут и почему они важны. New York: Crown Publishers, 2006.
Стивен Р. Джонсон
Структура и функция древесины
| Авторы: | Алекс Виденхофт |
| Год: | 2010 |
| Тип: | Общий технический отчет (GTR) |
| Станция: | Лаборатория лесных товаров |
| Источник: | Справочник по дереву: древесина как конструкционный материал: глава 3. Centennial ed. Общий технический отчет FPL; ГТР-190. Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров, 2010 г.: с. 3.1-3.18. |
Аннотация
Древесина представляет собой сложную биологическую структуру, состоящую из многих химических веществ и типов клеток, действующих вместе для удовлетворения потребностей живого растения. Пытаясь понять древесину в контексте технологии обработки древесины, мы часто упускали из виду ключевой и основной факт: древесина эволюционировала в течение миллионов лет, чтобы выполнять в растениях три основные функции: проведение воды от корней к листьям, механическая поддержка. растительного организма и хранения биохимических веществ. Нет ни одного свойства древесины — физического, механического, химического, биологического или технологического, — которое не было бы фундаментально выведено из того факта, что древесина формируется для удовлетворения потребностей живого дерева.