Из чего состоит флоэма: The page cannot be found

Флоэма | это… Что такое Флоэма?

Поперечный срез стебля льна:
1. рыхлая сердцевина,
2. протоксилема,
3. ксилема,
4. флоэма,
5. склеренхима,
6. перидерма,
7. эпидерма

Флоэ́ма (от греч. φλοῦς — кора) — то же, что и луб — проводящая ткань сосудистых растений, по которой происходит транспорт продуктов фотосинтеза к частям растения, где происходит их использование (подземные части, конусы нарастания) или накопление (зреющие семена, плоды). Вместе с ксилемой (древесиной), обеспечивающей транспорт воды и минеральных солей, образует проводящие пучки.

Содержание 1 Морфология 2 Флоэмный транспорт 3 См. также 4 Литература 5 Ссылки

Морфология

В стеблях большинства растений флоэма располагается снаружи по отношению к ксилеме, a листьях — обращена к нижней стороне жилок листовой пластинки, в проводящих пучках корней тяжи флоэмы и ксилемы чередуются.

По своему происхождению флоэма делится на первичную, дифференциирующуюся из прокамбия и вторичную, дифференциирующуюся из камбия. Первичная флоэма, в свою очередь, подразделяется на протофлоэму и метафлоэму, в отличие от вторичной флоэмы, у первичной отсутствуют сердцевинные лучи.

Клеточный состав и первичной, и вторичной флоэмы одинаков; они состоят из нескольких типов клеток различной морфологии, выполняющих различные функции:

• Ситовидные элементы (ситовидные клетки, ситовидные трубки и клетки-спутницы), обеспечивающие основной транспорт
• Склеренхимные элементы (склереиды и волокна), выполняющие опорную функцию
• Паренхимные элементы (паренхимные клетки), обеспечивающие ближний радиальный транспорт

Ситовидные элементы являются высокоспециализированными клетками, обеспечивающими флоэмный транспорт ассимилятов. Их особенностью, благодаря которой они получили своё название, являются ситовидные поля (или ситовидные пластинки у покрытосеменных растений), являющихся скоплением специализированных пор в клеточной стенке.

Поры ситовидных полей являются видоизменёнными первичными поровыми полями — их поры представляют собой расширенные плазмодесмы — цитоплазматические мостики, соединяющие соседние протопласты, однако если первичное поровое поле обычно пронизано несколькими плазмодесмами, через пору ситовидного поля проходит один цитоплазматический тяж с диаметром до нескольких микрометров, что в десятки раз превышает диаметр плазмодесм. Происхождение такого гигантского по сравнению с плазмодесмами цитоплазматического тяжа неясно, считается, что его образование возможно как путём слияния группы плазмодесм, так расширением единственной плазмодесмы.

Канал поры ситовидного элемента выстлан полисахаридом каллозой, которая у многих растений образует валик у отверстия канала, каллоза накапливается в течение жизни ситовидного элемента.

Ситовидные элементы споровых (хвощей, плаунов, папоротников) и голосеменных растений представлены ситовидными клетками, эти клетки вытянуты в длину, ситовидные поля разбросаны по боковым стенкам.

Флоэмный транспорт

Флоэмный сок представляет собой раствор углеводов (у древесных растений — преимущественно сахарозы), являющихся продуктами фотосинтеза, в достаточно высокой концентрации — 0,2—0,7 моль/литр (7—25 %), а также других ассимилятов и метаболитов (аминокислот и фитогормонов) в значительно более низких концентрациях. Скорость транспорта может достигать 20 м/час, что превышает скорости диффузии.

В отличие от ксилемы, где перемещение содержимого происходит в одном направлении — вверх от корней к листьям, флоэмный транспорт происходит от органов-доноров, в которых происходит фотосинтез к акцепторам — органам или областям, в которых продукты фотосинтеза потребляются или запасаются. Интенсивное потребление ассимилятов происходит в корнях, верхушках побегов, формирующихся листьях, репродуктивных органах; у многих видов растений есть специальные органы запасания — луковицы, клубни и корневища, выступающие в качестве акцепторов.

Эксперименты с радиоактивными метками (¹⁴C) показали, что транспорт от донора — например, подкормленного меткой листа — происходит к ближайшим акцепторам, то есть нижние листья обеспечивают углеводами корни, листья побега, расположенные рядом с плодами — плоды и т.  п. Следует отметить, что флоэмный транспорт является двусторонним: так, органы запасания могут в зависимости от фазы вегетации выступать как в качестве акцептора — при накоплении крахмала, синтезирующегося из углеводов, поставляемых листьями в конце вегетационного периода — так и в качестве донора при расщеплении запасённого крахмала на углеводы, идущие на построение молодых листьев в начале периода вегетации.

См. также

• Апопласт
• Симпласт
• Плазмодесмы

Литература

• Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зелёного растения. — М., Мир, 1983.
• Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. В 3 т. — М., Мир, 2004.

Ссылки

• Флоэма — статья из Большой советской энциклопедии (Проверено 16 февраля 2012)

Флоэма (первичная и вторичная) растений

Флоэма — сложная проводящая ткань, по которой осуществляется транспорт продуктов фотосинтеза от листьев к местам их использования или отложения (к конусам нарастания , подземным органам, зреющим семенам и плодам и т.

д.).

Первичная флоэма дифференцируется из прокамбия , вторичная флоэма (луб) — производная камбия . В стеблях флоэма находится обычно снаружи от ксилемы , а в листьях она обращена к нижней стороне пластинки. Первичная и вторичная флоэмы, помимо различной мощности ситовидных элементов, отличаются тем, что у первой отсутствуют сердцевинные лучи.

В состав флоэмы входят ситовидные элементы, паренхимные клетки, элементы сердцевинных лучей и механические элементы ( рис. 47 ). Большинство клеток нормально функционирующей флоэмы живые. Отмирает лишь часть механических элементов. Собственно проводящую функцию осуществляют ситовидные элементы. Различают два их типа: ситовидные клетки и ситовидные трубки. Терминальные стенки ситовидных элементов содержат многочисленные мелкие сквозные канальцы, собранные группами в так называемые ситовидные поля. У ситовидных клеток, вытянутых в длину и имеющих заостренные концы, ситовидные поля располагаются главным образом на боковых стенках.

Ситовидные клетки — основной проводящий элемент флоэмы у всех групп высших растений , исключая покрытосеменные . Клеток-спутниц у ситовидных клеток нет.

Ситовидные трубки покрытосеменных более совершенны. Они состоят из отдельных клеток — члеников, располагающихся один над другим. Длина отдельных члеников ситовидных трубок колеблется в пределах 150-300 мкм. Поперечник ситовидных трубок составляет 20-30 мкм. Эволюционно их членики возникли из ситовидных клеток.

Ситовидные поля этих члеников находятся главным образом на их концах. Ситовидные поля двух расположенных один над другим члеников образуют ситовидную пластинку. Членики ситовидных трубок формируются из вытянутых клеток прокамбия или камбия . При этом материнская клетка меристемы делится в продольном направлении и производит две клетки. Одна из них превращается в членик, другая — в клетку-спутницу. Наблюдается и поперечное деление клетки-спутницы с последующим образованием двух-трех подобных клеток, расположенных продольно одна над другой рядом с члеником ( рис.

47 ). Предполагается, что клетки-спутницы вместе с члениками ситовидных трубок составляют единую физиологическую систему и, возможно, способствуют продвижению тока ассимилянтов. При своем формировании членик имеет постенную цитоплазму , ядро и вакуоль . С началом функциональной деятельности он заметно вытягивается. На поперечных стенках появляется множество мелких отверстий-перфораций, образующих канальцы диаметром несколько микрометров, через которые из членика в членик проходят цитоплазматические тяжи. На стенках канальцев откладывается особый полисахарид — каллоза , сужающий их просвет, но не прерывающий цитоплазматические тяжи.

По мере развития членика ситовидной трубки в протопласте образуются слизевые тельца. Ядро и лейкопласты , как правило, растворяются, граница между цитоплазмой и вакуолью — тонопласт — исчезает и все живое содержимое сливается в единую массу. При этом цитоплазма теряет полупроницаемость и становится вполне проницаемой для растворов органических и неорганических веществ. Слизевые тельца также теряют очертания, сливаются, образуя слизевой тяж и скопления около ситовидных пластинок. На этом формирование членика ситовидной трубки завершается.

Длительность функционирования ситовидных трубок невелика. У кустарников и деревьев она продолжается не более 3-4 лет. По мере старения ситовидные трубки закупориваются каллозой (образующей так называемое мозолистое тело) и затем отмирают. Отмершие ситовидные трубки обычно сплющиваются давящими на них соседними живыми клетками.

Паренхимные элементы флоэмы (лубяная паренхима) состоят из тонкостенных клеток. В них откладываются запасные питательные вещества и отчасти по ним осуществляется ближний транспорт ассимилянтов. У голосеменных клетки-спутницы отсутствуют и их роль выполняют прилегающие к ситовидным клеткам немногочисленные клетки лубяной паренхимы.

Сердцевинные лучи, продолжающиеся во вторичной флоэме, также состоят из тонкостенных паренхимных клеток. Они предназначены для осуществления ближнего транспорта ассимилянтов.

Ссылки:

• Pteridophyta (ОТДЕЛ ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ): ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
• Эволюция растений
• Cycadopsida (Класс Саговниковые, Цикадовые): общие сведения
• Equisetales (Порядок Хвощевые): общие сведения
• Pinophyta (Gymnospermae, Отдел Голосеменные): общие сведения
• Lepidodendrales (Порядок Лепидодендровые)
• Tricoccae (Порядок Трехорешковые)
• Корень растения: первичное строение
• Вторичное утолщение стебля растений
• Rubiaceae (Семейство мареновые)
• Rhyniales (Порядок Риниевые)
• Bryidae (Подкласс Зеленые мхи): строение листьев
• Ядро растительной клетки: общие сведения
• Минеральное питание, транспорт и водный режим растений
• Lycopodium (Плаун, род): общие сведения

Все ссылки

Флоэма — определение, функция и структура

Флоэма Определение

Флоэма представляет собой сложную ткань, которая действует как транспортная система для растворимых органических соединений в пределах сосудистых растений .

Флоэма состоит из живой ткани, которая использует тургорное давление и энергию в форме АТФ для активной транспортировки сахаров к органам растений, таким как плоды, цветы, бутоны и корни; другой материал, из которого состоит транспортная система сосудистых растений, ксилема перемещает воду и минералы от корня и состоит из неживого материала.

Функция флоэмы

Через систему транслокации флоэма перемещает фотоассимиляты , в основном в виде сахарозных сахаров и белков, из листьев, где они образуются в результате фотосинтеза , в остальные части растения.

Сахара перемещаются из источника, обычно из листьев, во флоэму посредством активного транспорта . Следующий шаг, перемещение фотоассимилятов, объясняется гипотезой напорного потока .

При высокой концентрации органического вещества (в данном случае сахара) внутри клеток создается осмотический градиент . Вода пассивно вытягивается из соседней ксилемы по градиенту для создания раствора сахара и высокого тургорного давления во флоэме. Высокое тургорное давление заставляет воду и сахара перемещаться по трубкам флоэмы в «ткани стока» (например, корни, растущие кончики стеблей и листьев, цветы и плоды).

Когда в раковину поступает сахарный раствор, сахар используется для роста и других процессов. По мере снижения концентрации сахаров в растворе снижается и количество притока воды из ксилемы; это приводит к низкому давлению во флоэме в раковине. Там, где есть участки высокого и низкого давления, фотоассимиляты и вода последовательно перемещаются по растению в обоих направлениях.

Структура флоэмы

Структура флоэмы состоит из нескольких компонентов. Каждый из компонентов работает вместе, чтобы облегчить перенос сахаров и аминокислот из источника в ткани, где они потребляются или хранятся.

Клетки флоэмы

Ситовидные элементы

Ситовидные элементы представляют собой удлиненные узкие клетки, которые соединены вместе, образуя ситовидную трубчатую структуру флоэмы. Клетки ситовидного элемента являются наиболее узкоспециализированным типом клеток растений. Они уникальны тем, что не содержат ядра в зрелом возрасте, а также отсутствуют органелл , таких как рибосомы , цитозоль и аппарат Гольджи , максимально увеличивая доступное пространство для перемещения материалов.

Существует два основных типа ситовидных элементов: «ситовидные элементы», встречающиеся у покрытосеменных растений , и более примитивные «ситовидные клетки», встречающиеся у голосеменных растений ; оба происходят из общей формы «материнской клетки».

Ситовидные пластины

На соединениях между ситовидными ячейками расположены ситовидные пластинки , которые модифицированы плазмодесмами . Ситовидные пластинки представляют собой относительно большие тонкие участки пор, которые облегчают обмен веществ между ячейками элемента.

Ситчатые пластинки также действуют как барьер, предотвращающий потерю сока при надрезе или повреждении флоэмы, часто насекомыми или травоядными животными. После повреждения уникальный белок под названием «P-белок» (белок флоэмы), который образуется в ситовидном элементе, высвобождается из своего якоря и накапливается, образуя «сгусток» на порах ситовидной пластины и предотвращая потерю сока в месте повреждения.

У голосеменных ситовидные элементы имеют более примитивные черты, чем у покрытосеменных, и вместо ситовидных пластин имеют многочисленные поры на суженном конце клеточных стенок, через которые материал может проходить напрямую.

Клетки-компаньоны

Каждая клетка ситовидного элемента обычно тесно связана с «клеткой-компаньоном» у покрытосеменных растений и белковой клеткой или «клеткой Страсбургера» у голосеменных растений.

Клетки-компаньоны имеют ядро, упакованы с плотной цитоплазмой содержат много рибосом и много митохондрий . Это означает, что клетки-компаньоны способны выполнять метаболических реакций и другие клеточные функции, которые ситовидный элемент не может выполнять из-за отсутствия соответствующих органелл. Таким образом, ситовидные элементы зависят от клеток-компаньонов в своем функционировании и выживании.

Ситовидная трубка и клетки-компаньоны соединены через плазмодесму, микроскопический канал, соединяющий цитоплазму клеток, что позволяет переносить сахарозу, белки и другие молекулы к ситовидным элементам. Таким образом, клетки-компаньоны отвечают за транспортировку веществ вокруг растения и к тканям стока, а также за загрузку ситовидных трубок продуктами фотосинтеза и разгрузку в тканях стока. Кроме того, клетки-компаньоны генерируют и передают сигналы, такие как защитные сигналы и фитогормоны, которые транспортируются через флоэму к поглотительным органам.

Паренхима

Паренхима представляет собой совокупность клеток, которая составляет «наполнитель» растительных тканей. У них тонкие, но гибкие стенки из целлюлозы . Основной функцией паренхимы во флоэме является хранение крахмала, жиров и белков, а также дубильных веществ и смол в некоторых растениях.

Склеренхима

Склеренхима является основной поддерживающей тканью флоэмы, которая обеспечивает жесткость и прочность растения. Склеренхима бывает двух видов: волокна и склероиды; оба характеризуются толстой вторичной клеточной стенкой и обычно погибают по достижении зрелости.

Лубяные волокна, поддерживающие прочность на растяжение и обеспечивающие гибкость флоэмы, представляют собой узкие удлиненные клетки со стенками из толстой целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина и узким просветом (внутренней полостью).

Склереиды – немного более короткие клетки неправильной формы, которые добавляют флоэме прочность на сжатие, хотя и несколько ограничивают гибкость. Склероиды действуют как защитная мера от травоядных, образуя песчаную текстуру при жевании.

• Ксилема . Ксилема, один из двух типов транспортных тканей сосудистых растений, отвечает за перенос воды от корней к листьям и побегам.
• Фотосинтез – Процесс, используемый большинством растений для преобразования энергии солнечного света, воды и углекислого газа в кислород и углеводы.
• Фотоассимиляты – Биологические соединения (обычно энергоаккумулирующие моносахариды), которые образуются в результате фотосинтеза.
• ATP – Аденозинтрифосфат – это высокоэнергетическая молекула, которая транспортирует энергию для метаболизма внутри клеток.

Тест

1. Какова основная функция флоэмы?
A. Транспортировка питательных веществ из источника в сток
B. Транспортировка питательных веществ из стока в источник
C. Транспортировка воды из стока в источник
D. Транспортировка воды из источника к раковине

Ответ на вопрос №1

является правильным. Основная функция флоэмы заключается в транспортировке питательных веществ от источника, в котором они производятся (например, листьев в результате фотосинтеза), к стоку (например, цветам и фруктам), где они используются.

2. Какую функцию ячейка-компаньон не оказывает ситовому элементу?
A. Обеспечение энергией
B. Связь между клетками
C. Физическая жесткость
D. Выгрузка фотоассимилятов в стоковые ткани

Ответ на вопрос №2

C верно. Клетка-компаньон важна для обеспечения энергией, передачи материалов и передачи сигналов. Паренхима и склеренхима обеспечивают прочность и жесткость растения.

3. Что делает Р-белок?
A. Увеличивает скорость метаболизма в клетке-спутнице
B. Строит ситовидные пластинки
C. Образует сгусток на ситовидной пластинке при повреждении флоэмы
D. Работает внутри флоэмы для переноса сока

Ответ на вопрос № 3

C верно. При повреждении флоэмы Р-белок, вырабатываемый в просвете ситовидного элемента, скапливается на ситовидной пластинке, чтобы предотвратить потерю богатого питательными веществами сока.

Флоэма: определение, функция, схема, структура

Флоэма представляет собой специализированную живую ткань, которая переносит аминокислоты и сахара из листьев (источник) в растущие части растения (приемник) в процессе, называемом транслокация . Этот процесс является двунаправленным.

Источник — это область растения, производящая органические соединения, такие как аминокислоты и сахара. Примерами источников являются зеленые листья и клубни.

Раковина — активно растущая область растения. Примеры включают корни и меристемы.

Структура флоэмы

Флоэма содержит четыре специализированных типа клеток, выполняющих свои функции. Это:

• Элементы ситовидных трубок — Ситовидная трубка представляет собой непрерывный ряд клеток, играющих ключевую роль в поддержании клеток и транспортировке аминокислот и сахаров (ассимилятов). Они тесно взаимодействуют с клетками-спутницами.
• Клетки-компаньоны — клетки, ответственные за транспортировку ассимилятов в ситовидные трубки и из них.
• Волокна флоэмы представляют собой клетки склеренхимы, представляющие собой неживые клетки флоэмы, обеспечивающие структурную поддержку растения.
• Клетки паренхимы представляют собой постоянную основную ткань, которая образует основную массу растения.

Ассимиляты растений относятся к аминокислотам и сахарам (сахароза).

Рис. 1 – Структура флоэмы показана

Адаптации флоэмы

Клетки, составляющие флоэму, приспособлены к своей функции: ситовидные трубки , которые специализированы для транспорта и лишены ядер, и компаньон клетка s, которые являются необходимыми компонентами при транслокации ассимилятов. Ситовидные трубки имеют перфорированные концы, поэтому их цитоплазма соединяет одну клетку с другой. Ситовидные трубки транспортируют сахара и аминокислоты в своей цитоплазме.

И ситовидные трубки, и клетки-компаньоны встречаются исключительно у покрытосеменных растений (растений, которые цветут и производят семена, заключенные в плодолистика).

Приспособления ячеек ситовидных трубок

• Ситчатые пластинки соединяют их (концевые пластинки ячеек) поперечно (проходя в поперечном направлении), позволяя ассимилятам течь между ячейками ситовидных элементов.
• Они не имеют ядра и имеют уменьшенное количество органелл, чтобы максимизировать пространство для ассимилятов.
• У них толстые и жесткие клеточные стенки, способные противостоять высокому гидростатическому давлению, создаваемому перемещением.

Адаптация клеток-компаньонов

• Их плазматическая мембрана загибается внутрь, чтобы увеличить площадь поверхности для поглощения материала (дополнительную информацию см. в нашей статье «Отношение площади поверхности к объему»).
• Они содержат много митохондрий для производства АТФ для активного транспорта ассимилятов между источниками и стоками.
• Они содержат много рибосом для синтеза белка.

Таблица 1. Различия между ситовидными трубками и клетками-спутницами.

Sieve tubes	Companion cells
Relatively large cells	Relatively small cells
No cell nucleus at maturity	Contains a nucleus
Поры в поперечных стенках	Поры отсутствуют
Относительно низкая метаболическая активность	Relatively high metabolic activity
Ribosomes absent	Many ribosomes
Only a few mitochondria present	Large numbers of mitochondria

The function of phloem

Ассимиляты, такие как аминокислоты и сахара (сахароза), транспортируются во флоэме путем транслокации из источников в стоки.

Взгляните на нашу статью «Перенос масс в растениях», чтобы узнать больше о гипотезе массового потока.

Загрузка флоэмы

Сахароза может поступать в элементы ситовидной трубки двумя путями:

• апопластный путь
• симпластический путь

описывает движение апопластических стенок. Между тем симпластический путь описывает движение сахарозы через цитоплазму и плазмодесмы.

Плазмодесмы представляют собой межклеточные каналы вдоль клеточной стенки растений, которые облегчают обмен сигнальными молекулами и сахарозой между клетками. Они действуют как цитоплазматические соединения и играют ключевую роль в клеточной коммуникации (за счет транспорта сигнальных молекул).

Цитоплазматические соединения относятся к межклеточным или межклеточным соединениям внеклеточного матрикса через цитоплазму.

Рис. 2 – Движение веществ по апопластному и симпластному путям

Массовый расход

Массовый расход относится к движению веществ под действием градиентов температуры или давления. Транслокация описывается как массовый поток и происходит во флоэме. В этом процессе участвуют элементы ситовидной трубки и клетки-спутницы. Он перемещает вещества из мест их производства (источников) туда, где они необходимы (стоки). Примером источника являются листья, а стоком — любые растущие или запасающие органы, такие как корни и побеги.

Гипотеза массового расхода часто используется для объяснения переноса веществ, хотя это не полностью принято из-за отсутствия доказательств. Здесь мы подытожим процессы.

Сахароза поступает в ситовидные трубки из клеток-спутниц посредством активного транспорта (требуется энергия). Это приводит к уменьшению водного потенциала в ситовых трубках, и вода поступает внутрь за счет осмоса. В свою очередь гидростатическое (водяное) давление увеличивается. Это вновь созданное гидростатическое давление вблизи источников и более низкое давление в поглотителях позволит веществам течь по градиенту. Растворенные вещества (растворенные органические вещества) перемещаются в раковины. Когда раковины удаляют растворенные вещества, водный потенциал увеличивается, и вода покидает флоэму путем осмоса. При этом гидростатическое давление поддерживается.

В чем разница между ксилемой и флоэмой?

Флоэма состоит из живых клеток, поддерживаемых клетками-спутницами, тогда как сосуды ксилемы состоят из неживой ткани.

Ксилема и флоэма представляют собой транспортные структуры, которые вместе образуют сосудистый пучок . Ксилема несет воду и растворенные минералы, начиная с корней (приемник) и заканчивая листьями растений (источник). Движение воды обусловлено транспирацией в однонаправленном потоке.

Транспирация описывает потерю водяного пара через устьица.

Транспорт флоэмы ассимилируется с запасающими органами путем транслокации. Примеры запасающих органов включают запасающие корни (модифицированный корень, например, морковь), луковицы (модифицированные основания листьев, например, лук) и клубни (подземные стебли, которые хранят сахара, например, картофель). Поток вещества внутри флоэмы двунаправленный.

Рис. 3 – Различия между тканями ксилемы и флоэмы

Таблица 2. Резюме сравнения ксилемы и флоэмы.

Xylem	Phloem
Mostly non-living tissue	Mainly living tissue
Present at the inner part of the plant	Present on наружная часть сосудистого пучка
Движение материалов однонаправленное	Движение материалов является двунаправленным
Транспортирует воду и минералы	. Содержит волокна, придающие прочность стеблю (но не по шкале лигнина в ксилеме)
Нет концевых стенок между клетками	Содержит ситовидные пластины

Флоэма — Ключевые выносы

• Основная функция флоэмы заключается в транспортировке ассимилятов в стоки посредством транслокации.