Ботаніка - Б.Є. Якубенко 2017

Частина перша. Анатомія і морфологія рослин
Розділ III. Вегетативні органи рослин
Лабораторне заняття Тема 8.18. Анатомічна будова стебла трав’янистих двосім’ядольних рослин. Пучковий і перехідний типи будови

Загальні зауваження. У структурі стебла цього типу будови чітко виділяються провідні пучки, розмежовані серцевинними променями. Провідні пучки відкриті, колатерального типу, мають правильне колове розміщення. Формуються вони з прокамбію, який закладається в конусі наростання у вигляді окремих прокамбіальних тяжів, які дають початок камбію.

Об’єкти:

1. Стебло соняшника (Неliаnthus annuus L.)

2. Стебло хвилівника (Аrіstolochia sipho Lam.)

Завдання:

1. Самостійно приготуйте препарати поперечних зрізів стебла хвилівника, соняшника.

2. Вивчіть препарат зрізу стебла соняшнику як приклад перехідного типу будови.

3. Розгляньте і вивчіть мікроскопічну будову стебла хвилівника.

4. Зарисуйте особливості будови стебла соняшника, хвилівника і покажіть їхні складові частини.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1, лупи, бритви, леза, пінцети, матеріали, що роздаються, Реактиви, готові препарати, таблиці тощо.

Методика виготовлення препарату поперечного зрізу стебла соняшника. На предметне скло нанесіть краплину води або розчину йоду в йодистому калії. У ліву руку візьміть шматочок серцевини бузини і посередині зробіть у ній розріз на глибину 1,5—2 см. У нього покладіть шматочок стебла соняшника. Поверхню серцевини разом зі стеблом вирівняйте за допомогою скальпеля. У праву руку візьміть бритву і зробіть серію поперечних зрізів. Зріз повинен бути строго перпендикулярним до осі стебла соняшника. За допомогою лупи виберіть 2—3 якнайкращих зрізи — тонкі, прозорі, зроблені через усе стебло або частину його із захватом із периферії. Зрізи покладіть у краплину розчину, змочіть із поверхні і накрийте покривним скельцем. Такий препарат придатний для вивчення. Розглянувши препарат, схематично зарисуйте ці частини, показавши їх співвідношення та просторовий розподіл. Краще вибрати сектор поперечного зрізу (рис. 60).

За великого збільшення мікроскопа ретельно вивчіть деталі будови клітин окремих тканин і схематично зарисуйте їх. На препараті видно, що стебло вкриває одношаровий епідерміс. Його клітини тонкостінні, чотирикутної форми, витягнуті в горизонтальному напрямі, заповнені цитоплазматичним вмістом. Зовнішні їх оболонки вкриті суцільною тоненькою плівочкою-кутикулою. На окремих ділянках можна знайти багатоклітинні волоски із загостреними кінцями. В епідермісі місцями видно продихи, утворені двома замикаючими клітинами.

Під епідермісом розміщена первинна кора, до складу якої входять: коленхіма, паренхіма й ендодерма. Коленхіма безпосередньо примикає до епідермісу. Це жива механічна тканина, утворена багатокутними клітинами, оболонки яких потовщуються по кутках, частково потовщуються тангентальні оболонки, утворюючи кутово-пластинкову коленхіму. Від неї чітко відмежовується паренхіма первинної кори. Це досить потужна багатошарова смуга, створена живими багатокутними тонкостінними паренхімними клітинами. Серед неї виділяють смоляні канали. Вони утворені одним шаром живих епітеліальних клітин, що оточують порожнину. Внутрішній шар первинної кори утворює ендодерма, живі паренхімні клітини якої заповнені крохмальними зернами.

До ендодерми місцями примикають шапки склеренхіми перициклічного походження. Утворена вона багатокутними, щільно зімкнутими прозенхімними клітинами з рівномірно потовщеними оболонками. Склеренхіма прикриває периферійну частину флоеми відкритого колатерального провідного пучка. На готових препаратах флоема блакитного забарвлення. Вона утворена клітинами-супутницями, ситоподібними трубками і флоемною паренхімою. Клітини-супутниці дрібні, чотирикутні, заповнені густим цитоплазматичним умістом.

Окрім зазначених, у флоемі знаходяться живі клітини флоемної паренхіми, місцями вони мають вигляд стиснутої паренхіми.

Флоему і ксилему пучка розмежовує пучковий камбій у вигляді ажурної тоненької сіточки. Клітини її живі, тонкостінні, прямокутні з густим цитоплазматичним вмістом. Особливістю клітин камбію є здатність до поділу.

Ксилема займає більшу частину провідного пучка, її легко розпізнати за наявністю досить великих здерев’янілих судин, розміщених у радіальному напрямі. Окрім судин, видно дрібнопористі товстостінні трахеїди, які окремими ділянками або дифузно розподіляються між судинами. Решту ксилеми виповнює ксилемна паренхіма. Клітини живі, паренхімні, зі здерев’янілими тонкими оболонками.

До центру провідні пучки межують з серцевиною. Клітини її живі, паренхімні, зазвичай округлі, тонкостінні, з численними міжклітинниками. Клітини збільшуються в розмірах до центру. Від серцевини до периферії між сусідніми провідними пучками проходять серцевинні промені, утворені паренхімними клітинами, витягнутими у радіальному напрямі.

На рівні пучкового камбію можна побачити міжпучковий камбій, що перетинає паренхіму серцевинних променів. За походженням це вторинна твірна тканина, яка формується за рахунок клітин серцевинних променів.

Ділянки міжпучкового камбію зростаються із пучковим і утворюють кільце камбію, який відкладає суцільні шари ксилеми та флоеми, таким чином створюється безпучковий тип будови стебла. Отже, анатомічна будова стебла соняшника є перехідним типом будови від пучкового до безпучкового.

Мікроскопічне дослідження поперечного зрізу стебла хвилівника. За малого збільшення мікроскопа можна виділити такі структури: епідерміс, первинну кору, склеренхіму, провідні пучки і серцевину із серцевинними променями (рис. 61).

Зарисуйте схематично сектор поперечного зрізу стебла хвилівника і простим олівцем злегка нанесіть згадані структури, відобразивши їх просторове розміщення та співвідношення.

За великого збільшення мікроскопа вивчіть деталі будови кожної Тканини і зарисуйте їх у зроблену схему. Епідерміс чітко відособлений, одношаровий, утворений паренхімними живими тонкостінними клітинами. Клітини видовжені паралельно до поверхні стебла. Зовнішні оболонки клітин просочуються кутином. В окремих місцях епідермісу видно продихи, утворені двома замикаючими клітинами.

Зовнішній шар первинної кори — це 3—5 шарів пластинчастої коленхіми, її легко розпізнати: залягає вона безпосередньо під епідермісом, клітини паренхімні, з потовщеними тангентальними оболонками та густим цитоплазматичним умістом. Межує вона із чітко виявленою паренхімою кори. Клітини її тонкостінні, великих розмірів, розміщені перпендикулярно до коленхіми. Часто в них можна бачити кристали — друзи, а ще частіше трапляються хлоропласти, як у клітинах коленхіми. У клітинах внутрішнього шару первинної кори — ендодерми багато крохмальних зерен, тому її називають крохмаленосною піхвою.

До ендодерми з внутрішнього боку примикає суцільне потужне кільце склеренхіми перициклічного походження. Клітини її мертві, прозенхімні, з потовщеними і здерев’янілими клітинними оболонками. До того ж ступінь здерев’яніння вищий у периферійній частині і клітини тут забарвлені інтенсивніше, ніж у внутрішній, яка має хвилясту межу з невеликими заглибленнями навпроти провідних пучків. Склеренхіма з внутрішнього боку межує з помітною смугою живої тонкостінної паренхіми: її клітини є продуктом трансформації внутрішньої зони перициклу.

Нижче залягає кільце колатеральних провідних пучків. Кожний із них диференційований на три частини: периферійну — флоему, центральну — пучковий камбій і внутрішню — ксилему. У флоемі вирізняють дві частини: вузьку зовнішню смужку деформованих клітин первинної флоеми і потужну частину вторинної флоеми. На препараті добре помітні ситоподібні трубки з тонкими оболонками. До них прилягають дрібні прямокутні клітини-супутниці з густим цитоплазматичним умістом, чим вирізняються від клітин флоемної паренхіми.

Під флоемою виділяється прошарок живої твірної тканини пучкового камбію. На препараті він має вигляд ажурної сіточки, утвореної прямокутними тонкостінними клітинами, що налягають одна на одну радіальними рядами.

У результаті життєдіяльності камбію формується вторинна ксилема, яка до центру витісняє первинну ксилему. Основну масу вторинної ксилеми становлять багатокутні судини з рівномірно потовщеними здерев’янілими оболонками. Серед судин, трахеїд і деревинних волокон дифузно розподіляються тонкостінні дрібні живі паренхімні клітини зі здерев’янілими оболонками.

Внутрішню частину ксилеми утворює первинна ксилема, котра складається із менших розмірів судин з пористими оболонками. Решта ксилеми складається із ксилемної паренхіми.

Серединну частину препарату займає серцевина, утворена великими паренхімними тонкостінними клітинами з чисельними міжклітинниками. Від серцевини до периферії тягнуться серцевинні промені, утворені паренхімою.

Серцевинні промені на рівні двох пучкових камбіїв перетинає міжпучковий камбій, який за своєю природою подібний до пучкового, але вирізняється від нього більшими розмірами клітин.

Висновок. Пучковий тип будови стебла властивий односім’ядольним і двосім’ядольним рослинам. Відмінністю пучкового типу будови стебла двосім’ядольних рослин є: коловий характер розміщення провідних пучків; пучки відкриті колатеральні, здатні до вторинного потовщення. Під епідермісом знаходиться не склеренхіма, а коленхіма.

Запитання для самоконтролю

1. Назвіть характерні ознаки трав’яних двосім’ядольних рослин.

2. Які тканини властиві провідному пучку колатерального типу?

3. Поясніть походження і розміщення провідних пучків.

4. Чим пояснюється коловий характер розміщення провідних пучків?

5. Які види твірної тканини є в будові стебла двосім’ядольних рослин?

6. Назвіть механічні тканини стебла двосім’ядольних рослин. Яке їх розміщення і як вони функціонують?

7. В яку тканину трансформований перицикл у стебла соняшника?

8. Які є живі тканини в будові стебла соняшника?

9. Що характерно для перехідного типу будови стебла?

10. Яка особливість структури стебла хвилівника?

11. Які ознаки спільності та відмінності в будові стебла соняшника і хвилівника?