Какая ткань обеспечивает развитие почки. Почка — зачаточный побег растения
1. Стадии развития почки. Принципы организации, роль и дальнейшие превращения компонентов предпочки и первичной почки.
2. Источники развития дефинитивных мочеобразующих и мочевыводящих структур. Аномалии развития почек и мочевыводящих путей.
Почка развивается из среднего зародышевого листка (сегментных ножек – нефротомов) в виде 3-х сменяющих друг друга парных закладок: предпочки, первичной почки и окончательной почки. Предпочка – pronephros – закладывается на 3-ей нед. эмбрионального развития из нефротомов нижних шейных и верхних грудных сегментов и состоит из 5-8 канальцев (сущ-ют 40-50 часов), а затем полностью редуцируются. Выводной проток предпочки сохраняется и становится протоком для следующей генерации почки – первичной почки. Первичная почка (средняя почка, туловищная почка, вольфово тело) – mesonephros – начинает развиваться в конце 3-ей нед. из нефротомов грудных и поясничных сегментов (состоит из 25-30 сегментарных извитых канальцев). Слепо начинающийся конец каждого канальца расширяется и образует капсулу, в которую впячивается сосудистый клубочек. В результате образуется почечное тельце. Другим концом каналец открывается в выводной проток предпочки, который становится протоком первичной почки (вольфов проток). Первичная почка развивается в области задней стенки полости тела, находясь в составе мочеполовой складки. Первичная почка является первым секреторным органом, который функционирует у эмбриона в теч. 1 и 2 мес. эмбрионального развития. Из сохранившихся канальцев первичной почки и протока первичной почки формируется у мужской особи придаток яичка и семявыносящие пути, у женской – придатки яичника. Окончательная почка (постоянная почка, тазовая почка) – metanephros – возникает у зародыша на 2-м мес. эмбрионального развития, каудальнее первичной почки из 2-х источников: метанефрогенной ткани и проксимального конца мочеточникового выроста протока первичной почки. И слияние этих закладок формирует корковое и мозговое вещество почки. В процессе роста и разветвления мочеточникового выроста его проксимальный конец расширяется, превращаясь в зачаток почечной лоханки, почечных чашек и собирательных почечных трубочек (обрастают метанефрогенной тканью, за счет которой формируются почечные канальцы – канальцы нефрона). Начиная с 3-го мес. эмбрионального развития окончательная почка заменяет собой первичную почку. Развитие окончательной почки заканчивается лишь после рождения. Из мочеточникового выроста протока первичной почки формируется мочеточник. АНОМАЛИИ. Среди аномалий развития почек имеются аномалии, обусловленные количеством: добавочная почка, удвоенная почка, отсутствие одной почки. Аномалии почек могут быть связаны с необычным их положением: дистрофия почки – почка располагается в области ее эмбриональной закладки. Аномалии почек могут касаться их формы: при сращении верхних или нижних концов почек образуется подковообразная почка; в случае сращения обоих нижних концов и обоих верхних концов правой и левой почки формируется кольцевидная почка. При нарушении развития канальцев и капсул клубочков развивается врожденная кистозная почка. Аномалии мочеточника наблюдается в виде его удвоения с двух или с одной стороны. Встречается расщепленный мочеточник, иногда образуются сужения или расширения, а также выпячивания стенки мочеточника – дивертикул мочеточника. При развитии мочевого пузыря может появиться выпячивание его стенки. Редко встречается недоразвитие стенки, что сочетается с не сращением лобковых костей – эктопия мочевого пузыря.
Побег – это надземная вегетативная часть растения. Состоит из осевой части – стебля, на котором расположены листья и почки. На некоторых побегах могут быть размещены также генеративные органы – цветки. Имеет более сложное строение, чем корень.
На стебле побега можно различить узлы и междоузлия. Узел – это место прикрепления одного или нескольких листков к стеблю. Междоузлия – это расстояние между двумя соседними узлами. Между стеблем и листком есть верхний угол, который называется листовой пазухой . Почки находятся на верхушке побега и в листовых пазухах.
Побеги в зависимости от степени вытягивания междоузлий могут быть укороченными или удлиненными. Укороченные побеги состоят фактически из одних узлов. На укороченных побегах у травянистых растений (одуванчик, морковь, свекла и т. п.) листья расположены близко один к другому и образуют прикорневую розетку.
Среди травянистых растений различают растения однолетние, двухлетние и многолетние. Однолетние развиваются и растут на протяжении одного года (одного вегетационного периода). В первый год жизни двухлетние растения (морковь, редька, свекла и т. п.) образуют вегетативные органы, накапливают питательные вещества, во второй – цветут, дают плоды и семена. Многолетние растения живут три и больше лет. Древесные растения – многолетние.
Почки
Почки – это зародышевые побеги с очень укороченными междоузлиями. Они возникли позже, чем стебель и листья. Благодаря почкам происходит ответвление побегов.
По месту расположения почки бывают верхушечными – расположены на верхушке побега, и боковыми или пазушными – расположены в листовых пазухах. Верхушечная почка обеспечивает рост побега, из боковых почек формируются боковые побеги, которые обеспечивают ветвление.
Почки бывают вегетативными (листовыми), генеративными (цветочными) и смешанными. Из вегетативно й почки развивается побег с листьями. Из генеративной – побег с цветком или соцветием. Цветочные почки всегда больше по размерам, чем листовые, и имеют округлую форму. Из смешанных почек развиваются побеги с листьями и цветками или соцветиями. Почки, которые закладываются на любой другой части стебля, а также на корнях или листьях, называются придаточными , или адвентивными . Они развиваются из внутренних тканей, обеспечивают вегетативное восстановление и вегетативное размножение.
По наличию чешуек почки бывают закрытые (если чешуйки есть) и открытые (голые, если чешуек нет). Закрытые почки характерны преимущественно для растений холодного и умеренного поясов. Чешуйки у почек плотные, кожистые, могут покрываться кутикулой или смолянистыми веществами.
Большинство почек развивается у растений ежегодно. Почки, которые могут не возобновлять рост побегов на протяжении нескольких лет (даже всю жизнь), но оставаться живыми, называются спящими . Такие почки возобновляют рост побегов при повреждении верхушечной почки, ствола или ветви. Характерны для деревьев, кустов и ряда многолетних трав. По происхождению могут быть пазушными или придаточными.
Внутреннее строение почки
Снаружи почка может быть покрыта коричневыми, серыми или бурыми ороговевшими чешуйками – видоизмененными листьями. Осевой частью вегетативной почки является зародышевый стебель. На нем расположены зародышевые листья и почки. Все части вместе составляют зародышевый побег . Верхушкой зародышевого побега является конус нарастания . Клетки конуса нарастания делятся и обеспечивают рост побега в длину. Вследствие неравномерного роста внешние листовые зачатки направлены вверх и к центру почки, загнуты над внутренними листовыми зачатками и конусом нарастания, покрывают их.
Внутри цветочных (генеративных) почек на зародышевом побеге находится зародышевый цветок, или соцветие.
Когда из почки вырастает побег, чешуйки его отпадают, а на их месте остаются рубцы. По ним определяют длину ежегодных приростов побега.
Стебель
Стебель – это осевой вегетативный орган растений. Основные функции стебля: обеспечивает взаимосвязь органов растения между собой, транспортирует разные вещества, образует и несет на себе листья и цветки. Дополнительные функции стебля: фотосинтез, накопление веществ, вегетативное размножение, запасание воды. Очень колеблются по размерам (например, эвкалипты высотой до 140- 155 м).
Ток веществ в стебле происходит в двух направлениях: от листьев к корню (нисходящий ток) – органических веществ и от корня к листьям (восходящий ток) – воды и преимущественно минеральных веществ. По сердцевинным лучам от сердцевины к коре питательные вещества передвигаются в горизонтальном направлении.
Побег может ветвиться, то есть образовывать боковые побеги из вегетативных почек на основном стебле. Главный стебель у разветвленного растения называется осью первого порядка . Боковые стебли, которые развились из его пазушных почек, называются осями второго порядка . На них образуются оси третьего порядка и т. д. На дереве может развиться до 10 таких осей.
При ветвлении у деревьев формируется крона. Крона – это совокупность всех надземных побегов деревьев, размещенных выше начала ветвления ствола. Наиболее молодыми ветвями в кроне являются ветви последнего порядка. Кроны имеют разную форму: пирамидальную (тополь), округлую (шаровидную) (клен остролистный), колонновидную (кипарис), плоскую (некоторые сосны) и т. п. Человек формирует крону культурных растений. В природе формирование кроны зависит от того места, где растет дерево.
Ветвление стебля у кустов начинается у самой поверхности почвы, поэтому образуется много боковых побегов (шиповник, смородина, крыжовник и т. п.). У полукустарников (полынь горькая) стебли деревенеют лишь в нижней многолетней части, от которой каждый год отрастают однолетние травянистые побеги.
У некоторых травянистых растений (пшеница, ячмень и т. п.) побеги вырастают из подземных побегов или из самых низких почек стебля – такое ветвление называется кущением .
Стебель, который несет на себе цветок или одно соцветие, называется стрелкой (у первоцвета, лука).
По расположению стебля в пространстве различают: прямостоячие (тополь, клен, осот и т. п.), ползучие (клевер), вьющиеся (березка, хмель, фасоль) и цепляющиеся (переступень белый). Растения с вьющимся побегом объединяются в группу лиан . Ползучие стебли с длинными междоузлиями называются усами , а с укороченными – кнутами . И усы, и кнуты являются надземными столонами . Побег, который стелется по земле, но не укореняется, называется стелющимся (спорыш).
По состоянию стебля различают травянистые стебли (чертополох, подсолнух) и деревянистые (бук, дуб, сирень).
По форме стебля на поперечном срезе различают: округлые (береза, тополь и т. п.), ребристые (валерьяна), трехгранные (осока), четырехгранные (мята, губоцветы), многогранные (зонтичные, большинство кактусов), сплющенные, или плоские (опунции) и т. п.
По опушенности бывают гладкими и опушенными.
Внутреннее строение стебля
На примере древесного стебля двудольных растений. Различают: перидерму, кору, камбий, древесину и сердцевину.
Эпидерма функционирует недолго и отшелушивается. Ее заменяет перидерма , состоящая из пробки, пробкового камбия (феллогена) и феллодермы. Снаружи стебель покрыт покровной тканью – пробкой , которая состоит из отмерших клеток. Выполняет защитную функцию – защищает растение от повреждений, от чрезмерного испарения воды. Пробка образуется из слоя клеток – феллогена, который лежит под ним. Феллодерма – внутренний слой. Обмен с внешней средой происходит через чечевички. Они образованы большими клетками основной ткани с большими межклетниками.
Кора
Различают первичную и вторичную. Первичная находится под перидермой и состоит из коленхимы (механической ткани) и паренхимы первичной коры.
Вторичная кора или луб
Представлен проводящей тканью – ситовидными трубками, механической тканью – лубяными волокнами, основной – лубяной паренхимой. Слой лубяных волокон образует твердый луб, другие ткани – мягкий.
Камбий
Камбий (от лат. cambio – изменяю). Находится под корой. Это образовательная ткань, которая имеет вид тонкого кольца на поперечном срезе. Снаружи клетки камбия образуют клетки луба, внутри – древесины. Клеток древесины, как правило, образуется значительно больше. Благодаря камбию стебель растет в толщину.
Древесина
Состоит из проводящей ткани – сосудов или трахеид, механической – древесинных волокон, основной – древесинной паренхимы. Длина сосудов может достигать 10 см (иногда – нескольких метров).
Сердцевина
Занимает центральное место в стволе. Состоит из тонкостенных клеток основной ткани, больших по размерам. Внешний слой представлен живыми клетками, центральная часть – преимущественно отмершими. В центральной части стебля может получаться полость – дупло. В живых клетках откладываются питательные вещества. От сердцевины к коре через древесину проходит ряд клеток сердцевины, которые называются сердцевинными лучами . Они обеспечивают горизонтальное перемещение раз-ных соединений. Клетки сердцевины могут быть заполнены продуктами метаболизма, воздухом.
Видоизменения стебля
Стебли могут выполнять дополнительные функции, связанные с их видоизменением. Видоизменения возникают в процессе эволюции.
Усики
Это вьющиеся, длинные, тонкие стебли с редуцированными листьями, которые обвиваются вокруг разных опор. Они поддерживают стебель в определенном положении. Характерны для винограда, тыквы, дыни, огурца и т. п.
Колючки
Это укороченные побеги без листьев. Расположены в пазухах листьев и соответствуют боковым пазухам или образуются из спящих почек на столонах (гледичия). Они защищают растение от поедания животными. Характерны стебельные колючки для дикой груши, сливы, терна, облепихи и др.
Образования годичных колец
У деревьев, которые живут в климате с сезонными изменениями, в стебле формируются годичные кольца – на поперечном срезе наблюдается чередование темных и светлых концентрических колец. По ним можно определить возраст растения.
За вегетационный период растения, образуется одно годичное кольцо. Светлые кольца – это кольца древесины, имеющей большие тонкостенные клетки, сосуды (трахеиды) большого диаметра, которые образуются весной и при активном делении клеток камбия. Летом клетки немного мельче, имеют более толстые клеточные стенки проводящей ткани. Темные кольца получаются осенью. Клетки древесины мелкие, толстостенные, имеют больше механической ткани. Темные кольца функционируют больше как механическая ткань, светлые – как проводящая. Зимой клетки камбия не делятся. Переход в кольцах постепенный – от весенней к осенней древесине, резко обозначенный – при переходе от осенней к весенней. Весной деятельность камбия возобновляется и формируется новое годичное кольцо.
Толщина годичных колец зависит от климатических условий в данный сезон. Если условия были благоприятными – светлые кольца широкие.
Годичные кольца незаметны у тропических растений, так как они растут на протяжении всего года почти равномерно.
У растений? Это орган, который расположен на стебле в пазухе листа или на его верхушке. В нашей статье мы рассмотрим особенности строения этой части растений, виды и роль, которую она играет в их жизни.
Почка растения: определение
Этот орган растения представляет собой особый вид побега. Из него развиваются цветок или листья. Поэтому правильно будет сказать, что почка - зачаточный побег растения.
Как она образуется? Одной из частей зародыша семени является почечка. В ней находятся все части листостебельного растения, но они сильно укорочены. Почка состоит из стебля, на котором находятся тесно сближенные зачаточные листья.
Клетки меристемы, или образовательной ткани, формируют конус нарастания. За счет деления его клеток стебель растет в толщину, появляются новые листья и наружные почки.
Виды почек растений
Побеги растений отличаются своим разнообразием. Поскольку почка представляет собой зачаточный вариант этого органа, различают несколько типов данной части растения.
Какие признаки положены в основу данной классификации? Это особенности внутреннего строения, место расположения на стебле и физиологическое состояние. Рассмотрим каждый из этих видов подробнее.
Расположение на растении
По данному признаку различают верхушечные и боковые почки. Как их различить? Верхушечная почка у побега одна. На ветке она самая верхняя, поэтому найти ее не составит труда. Такая почка представляет собой зачаток молодого побега и является продолжением главной оси. Развиваясь, она даст начало новым ветвям, обеспечит рост побега в длину. Первоначально она формируется из почечки зародыша семени. Если побег начинает ветвиться, то она отмирает.
Все остальные почки, расположенные на стебле, являются боковыми. Они бывают двух видов: придаточные и пазушные. Первые развиваются на междоузлиях. Так называют расстояние между местами прикрепления листьев к стеблю побега.
Иногда придаточные почки формируются на листьях или корнях. В этом случае придаточные почки обеспечивают вегетативное размножение растения. К примеру, у каланхое такие структуры располагаются по всему краю листовой пластинки. Из них сразу формируются маленькие растения, состоящие из зеленых побегов с придаточными корнями. Они отпадают от материнского организма и переходят к самостоятельному существованию.
А что такое почка у растения, которое называется капуста? Это ее кочан, или вилок. Он представляет собой разросшуюся верхушечную почку, которая состоит из укороченного стебля и широких листьев.
Пазушные почки расположены в месте прикрепления листа к стеблю. Они постоянно образуются по мере роста растения. Их формирование происходит в пазухах молодых листьев. Они сохраняются и зимой. В этот период по характеру их прикрепления можно определить тип листорасположения.
Особым видом пазушных почек являются выводковые. Из них формируются видоизмененные побеги - клубеньки или луковички.
Особенности внутреннего строения
Что такое почка у растений, можно рассмотреть и на примере их анатомических особенностей. По данному признаку различают три вида зачаточных побегов: вегетативные, генеративные и смешанные.
В первом случае из почки развивается побег. Поэтому частями такой структуры являются зачаточный стебель, листья, чешуйки и конус нарастания. Каждая из них выполняет свои функции. Стебель и листья дают начало новым органам. Конус нарастания представляет собой точку роста или верхушку стебля. Он состоит из молодых и постоянно делящихся клеток образовательной ткани.
Почечные чешуйки - это видоизменения наружных листьев. Они выполняют защитную функцию, оберегая внутренние структуры от негативных проявлений окружающей среды. В основном это переохлаждение, действие прямых солнечных лучей и чрезмерная потеря влаги. Чешуйки не содержат хлоропласты, поэтому не осуществляют фотосинтез. Они образованы мертвыми клетками пробковой ткани. Отпадая, они оставляют на стебле рубцы. Посчитав их количество, можно определить, сколько лет побегу.
Генеративные почки дают начало цветкам. Их строение отличается от вегетативных. Кроме укороченного стебля и чешуй, они содержат еще и зачатки цветков. У некоторых растений развиваются смешанные почки. В них есть зачатки как будущих листьев, так и цветков. Генеративные и смешанные почки легко отличить. Они имеют округлую форму и гораздо крупнее, чем вегетативные.
Почки могут отличаться и по ряду других признаков. К примеру, у ели и сосны чешуйки слипаются при помощи смолы, а у тополя - особого клейкого вещества. Они могут быть с дополнительным опушением или голыми. А у калины почечные чешуи вообще не развиваются.
Физиологическое состояние
Что такое почки у растений, органы которых не отмирают морозной зимой или засушливым летом? И сохраняются ли они вообще в такие неблагоприятные периоды? Безусловно. Такие почки называются покоящимися.Такие структуры обеспечивают многолетний периодический рост растений. Зимой они находятся в состоянии покоя, с наступлением солнечных дней дают новые побеги. У однолетних растений такие почки не формируются.
Существует еще один вид зачаточных побегов. Это спящие почки. Они являются живыми, но могут не развиваться на протяжении всей жизни растения. Как же их "заставить" это сделать? Нужно просто удалить часть стебля, которая находится над спящими почками. В этом случае они дадут начало молодой поросли. Таким образом, развитие спящих почек происходит по мере необходимости. Она может бездействовать долгое время или сразу давать начало новым побегам.
Функции почек растений
Зачаточные побеги содержат все органы надземной части будущего растительного организма. Поэтому основной функцией почек является осуществление его роста и развития. У покрытосеменных растений они также обеспечивают формирование цветка, а значит, и полового размножения.
Почки могут располагаться и на видоизмененных органах. Типичным примером этого служат клубни картофеля. Почки этого видоизменения побега называются глазки. Их функцией является вегетативное размножение.
Уверены, теперь каждый сможет ответить на вопрос о том, что такое почка у растений. Это зачаточный и укороченный побег, из которого развиваются стебли, листья и цветки.
Тело не разделено на органы, а имеет вид нитей, пластинок, кустиков. У высших растений в связи с обитанием в наземно-воздушной среде возникли вегетативные и генеративные органы, состоящие из тканей.
Основные органы растений
Органы, которые обеспечивают основные процессы жизнедеятельности растительного организма: питание, рост, дыхание, выделение, называют вегетативпыми. Основные вегетативные органы растений - побег и . Все побеги одного растения образуют систему побегов, а совокупность всех корней - корневую систему.
Кроме вегетативных, у растений есть генеративные органы (от лат. genero- рождаю, произвожу), или органы . К ним относят цветок, плод, семя.
Строение побега
Побег - это стебель с расположенными на нем листьями и почками. Наличие листьев - главное отличие побега от корня. Почки могут быть верхушечными и боковыми. Верхушечные располагаются на верхушке побега, боковые - по его бокам над каждым . Угол между листом и расположенной выше частью стебля называют пазухой листа, а почки, находящиеся в пазухах листьев пазушными.
Участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка, называют узлом. Он обычно толще междоузлия - участка стебля между двумя узлами. Таким образом, побег состоит из повторяющихся участков: междоузлий, узлов с листьями и почками.
Почка
Развертывание почки
Весной почки на побегах набухают. Внутри почки происходит рост всех ее частей, особенно листьев и междоузлий. Некоторое время чешуи остаются плотно сомкнутыми. Затем они раздвигаются и появляются зеленые свернутые листочки молодого побега. Почечные чешуи при
развертывании почки опадают. На стебле от опавших чешуй остаются рубцы в виде кольца - почечные кольца. По ним можно подсчитать возраст ветвей деревьев и кустарников.
Какие органы растений обозначены на рисунке буквами А, Б, В? В чём состоит их роль в жизни растений? Видоизменением какого органа они являются?
Ответ
А – клубень. Он запасает питательные вещества, чтобы почки (глазки) могли прорасти на следующий год. Б – луковица. Она запасает питательные вещества, чтобы прорасти на следующий год. В – корневище. Оно выполняет функции распространения и вегетативного размножения. Клубень, луковица и корневище являются видоизменениями побега.
Какая почка изображена на рисунке? Какие элементы ее строения обозначены буквами А и Б? Какая ткань обеспечивает развитие почки? Укажите ее месторасположение.
Ответ
На рисунке изображена генеративная почка. А – зачаточный стебель, Б – зачаточный цветок или соцветие. Почка развивается за счет образовательной ткани (меристемы), которая находится на верхушке стебля (конус нарастания).
Какой видоизмененный побег представлен на рисунке? Назовите элементы строения, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3, и функции, которые они выполняют.
Ответ
На рисунке представлена луковица. Цифрой 1 обозначены чешуевидные листья, в них запасены питательные вещества. Цифрой 2 обозначены придаточные корни, они всасывают из почвы воду с минеральными солями. Цифрой 3 обозначены почки, из них разовьются побеги.
Докажите, что корневище растения - видоизмененный побег.
Ответ
1) Корневище имеет почки и остатки листьев (чешуйки).
2) Корневище имеет метамерное строение (узел - междоузлие).
3) В центре корневища находится сердцевина (у корня – ксилема).
Почему клубни картофеля при долгой варке становятся рассыпчатыми?
Ответ
При варке разрушается межклеточное вещество, связывающее клетки.
Что объединяет и в чём отличие биологических объектов, изображённых на рисунке?
Ответ
Общее: это побеги, состоящие из стебля и почек. Отличие: клубень картофеля выполняет запасающую функцию, поэтому его стебель утолщен.
