Tkanki roślinne dzielimy na:
- tkanki twórcze (merystemy pierwotne), których komórki mają zdolność podziału
- tkanki stałe, których komórki nie dzielą się
- tkanki wtórne (merystemy wtórne) - powstają z tkanek stałych, których komórki odzyskały zdolność podziału
Tkanki twórcze (merystemy pierwotne, merystemy wierzchołkowe, stożki wzrostu):
Komórki tkanek twórczych są drobne, zawierają duże jądro, bardzo gęstą cytoplazmę i słabo rozwinięte wakuole. Ściany komórkowe są cienkie i nie wysycone substancjami mineralnymi.
Merystemy pierwotne występują na szczycie łodygi i czubku korzenia. Podziały ich komórek powodują liniowy przyrost rośliny na długość. Jedną z cech, która pozwala odróżnić łodygi od korzeni, jest wytwarzanie przez nie liści. Części łodygi, z których wyrastają liście, to węzły, zaś bezlistne odcinki pomiędzy kolejnymi węzłami to międzywęźla. U roślin jednoliściennych (posiadają jeden liścień w nasieniu) nie występuje merystem wierzchołkowy na szczycie łodygi. Stożki wzrostu powodujące przyrost łodygi na długość mieszczą się w dolnych częściach międzywęźli.
Tkanki wtórne:
- miazga (kambium waskularne)
- fellogen (kambium korkotwórcze)
- kalus - tkanka wytwarzana przez roślinę w miejscu uszkodzenia
Miazga (kambium waskularne) występuje w pierwotnych wiązkach przewodzących (waskularnych) roślin dwuliściennych pomiędzy pierwotnym łykiem (protofloem) a pierwotnym drewnem (protoksylem). Jej dzielące się komórki odkładają na zewnątrz komórki łyka wtórnego (metafloem), a do środka komórki wtórnego drewna (metaksylem), które funkcjonalnie zastępują pierwotne łyko i drewno. W ten sposób zachodzi przyrost rośliny na grubość.
Fellogen (kambium korkotwórcze) dzieląc się odkłada do środka łodygi komórki korka, a na zewnątrz komórki miękiszu korkowego (fellodermy). Fellogen, wraz z wytwarzanymi przez siebie tkankami, określa się łącznie jako wtórną tkankę okrywającą (perydermę), która zastępuje pierwotną tkankę okrywającą (epidermę).
Merystemy pierwotne funkcjonują w roślinie od stadium zarodka do końca życia i powodują jej przyrost na długość, natomiast merystemy wtórne powstają w wyniku odróżnicowania się komórek tkanek stałych w młodej roślinie i powodują jej przyrost na grubość. Najczęściej charakter twórczy zyskuje tkanka miękiszowa.
Tkanki stałe:
- tkanka miękiszowa
- tkanka okrywająca
- tkanka wzmacniająca
- tkanka przewodząca
Tkanka miękiszowa występuje we wszystkich częściach rośliny. Jej komórki są żywe, mają cienkie ściany komórkowe i są silnie zwakuolizowane. Pomiędzy komórkami występują przestwory, w których gromadzą się para wodna, tlen i dwutlenek węgla. Komórki tej tkanki pełnią różnorodne funkcje:
- miękisz asymilacyjny - występuje głównie w liściach, a także w łodydze. Zawiera liczne chloroplasty, bowiem przebiega w nim proces fotosyntezy. Ze względu na kształt komórek dzieli się go na miękisz palisadowy i gąbczasty
- miękisz spichrzowy - występuje w korzeniu i głębszych warstwach łodygi. Zawiera bezbarwne leukoplasty, w których magazynowane są substancje zapasowe, takie jak skrobia lub lipidy
- miękisz wodonośny - jest odmianą miękiszu spichrzowego. Występuje u roślin sucholubnych, gdzie stanowi tkankę magazynującą wodę. Komórki tego miękiszu zawierają liczne wakuole, wypełnione rozcieńczonym sokiem komórkowym
- miękisz powietrzny - zawiera duże przestwory międzykomórkowe, w których gromadzone jest powietrze. Miękisz ten występuje w korzeniach roślin bagiennych i w liściach roślin wodnych. W jego komórkach zachodzi proces fotosyntezy
Tkanka wzmacniająca pełni funkcję mechanicznej podpory miękkich części roślin. Komórki są ułożone w ścisły sposób. Wyróżniamy dwa rodzaje tej tkanki:
- kolenchyma (zwarcica) - występuje w postaci długich pasm tuż pod skórką w łodygach i wzdłuż nerwów liści. Komórki kolenchymy są żywe o grubych ścianach komórkowych. Zgrubienia te mogą występować w różnych częściach komórek, w związku z czym wyróżniamy kolenchymę:
- płatową - gdzie zgrubienia ścian komórkowych są równoległe i styczne do obwodu łodygi
- kątową - gdzie zgrubieniom ulegają ściany w kątach komórek
- sklerenchyma (twardzica) - komórki tej tkanki są martwe i zawierają wtórne ściany komórkowe, w których występuje lignina. Nadaje im ona twardość i wytrzymałość. Występują dwa rodzaje komórek sklerenchymy:
- komórki kamienne (sklereidy) - są to wielościenne, krótkie komórki. Są obecne w twardych łupinach nasiennych, pestkach i miąższu gruszki
- włókna - są to długie, wrzecionowate komórki, często ułożone w postaci pasm, płatów lub pierścieni
Tkanka okrywająca pełni funkcję ochronną oddzielając wnętrze rośliny od środowiska zewnętrznego. Ponadto zabezpiecza roślinę przed wnikaniem czynników chorobotwórczych (wirusy, bakterie, grzyby) i nadmierną transpiracją. Pierwotna tkanka okrywająca nazywana jest skórką. Komórki jej są żywe i przylegające do siebie. Ich ściany komórkowe zbudowane są z celulozy lub zawierają dodatkowo kutynę, która stanowi materiał izolacyjny. Kutyna jest to substancja tłuszczowa, a jej odkładanie się w ścianie komórkowej nazywamy kutynizacją.
Skórka okrywająca łodygę i liście nazywana jest epidermą. Występują w niej aparaty szparkowe. Często pokryta jest ona substancją woskową - kutikulą, która chroni pęd przed nadmiernym parowaniem. Ponadto epiderma może wytwarzać różnego rodzaju włoski.
Skórka korzenia to ryzoderma. W części korzenia, przez którą pobierana jest woda, wytwarza ona włośniki. Są to cienkie, długie wypustki, które znacznie zwiększają powierzchnię wchłaniania.
U starszych roślin, wyniku działalności kambium korkotwórczego, powstaje wtórna tkanka okrywająca, zwana perydermą. Zastępuje ona epidermę. Komórki kambium korkotwórczego, dzieląc się, odkładają na zewnątrz komórki korka, a do środka komórki miękiszu korkowego. Komórki korka są martwe, a w ich ścianach komórkowych występuje związek tłuszczowy - suberyna, która stanowi substancję izolacyjną. Pomiędzy komórkami korka występują przestrzenie, zwane przetchlinkami, które wypełnione są tkanką miękiszową. Ma to na celu umożliwienie roślinie wymiany gazowej.
Tkanka przewodząca (waskularna) należy do tkanek złożonych ze względu na zróżnicowanie budujących ją komórek. Pełni ona funkcję przewodzenia wody wraz z solami mineralnymi oraz substancji pokarmowych. Wyróżnia się dwa rodzaje tej tkanki:
- drewno (ksylem) - przewodzi wodę od korzenia do szczytu rośliny. Zbudowany jest z czterech rodzajów komórek: cewek, naczyń, miękiszu drzewnego i włókien. Funkcję przewodzącą pełnią cewki i naczynia. Cewki występują u wszystkich roślin nasiennych, zaś naczynia pojawiają się dopiero u okrytonasiennych. Zarówno cewki jak i naczynia są komórkami martwymi, pustymi w środku, pozostają jedynie ich ściany komórkowe.
Cewki są to długie, wrzecionowate komórki. Przewodzenie wody z jednej komórki do drugiej odbywa się przez jamki, cienkościenne miejsca w ich ścianach komórkowych.
Naczynia mają większą średnicę niż cewki, przez co transport wody jest łatwiejszy. Komórki ułożone są jedna nad drugą tworząc rurkę. W spodniej części ścian komórkowych są otworki - perforacje, dzięki którym woda przedostaje się przez naczynia w górę rośliny. Ściany naczyń zaopatrzone są również w jamki, które pozwalają na transport boczny wody pomiędzy naczyniami.
Komórki miękiszu drzewnego są żywe, a ich rolą jest gromadzenie substancji zapasowych.
Włókna drzewne pełnią funkcję wzmacniającą.
- łyko (floem) - przewodzi substancje pokarmowe wytworzone w wyniku fotosyntezy z liści do łodygi i korzenia, a także substancje zapasowe z korzenia w górę rośliny. Tak więc transport w łyku odbywa się w dwóch kierunkach. Podobnie jak drewno, floem zbudowany jest z czterech rodzajów komórek: rurek sitowych, komórek towarzyszących (przyrurkowych), miękiszu łykowego i włókien. Substancje pokarmowe przewodzone są głównie przez rurki sitowe.
Rurki sitowe są komórkami żywymi, jednak zanikają w nich takie organella komórkowe jak jądro, wakuole i rybosomy. Rurki sitowe leżą jedna nad drugą, a w ich ścianach końcowych występują tak zwane płytki sitowe, zaopatrzone w liczne otworki, przez które łączą się protoplasty sąsiednich komórek.
Komórki towarzyszące mieszczą się w przy każdej rurce sitowej i pomagają im w przewodzeniu asymilatów. Komórki te są żywe i zawierają wszystkie, właściwe komórkom roślinnym organelle komórkowe.
Miękisz łykowy pełni funkcje zapasowe.
Włókna łykowe pełnią funkcję wzmacniającą.
KORZEŃ
Jest to organ wegetatywny, którego rola polega na umocowaniu rośliny w podłożu i pobieraniu wody wraz z solami mineralnymi z gleby. Wszystkie organy wegetatywne - czyli łodyga, korzeń i liście - pojawiają się dopiero u paprotników. Liczne korzenie służą jako organy magazynujące substancje zapasowe, np. burak, batat, marchew. Czasami korzenie pełnią dodatkowe funkcje:
- korzenie przybyszowe - wyrastają z boku łodygi
- korzenie podporowe - to korzenie przybyszowe, które dostarczają roślinie dodatkowe oparcie, np. u kukurydzy. Korzenie te tworzą się na łodydze, a następnie wrastają w glebę
- korzenie powietrzne - występują u roślin żyjących w podmokłych siedliskach, gdzie w glebie jest mało tlenu. Wyrastają one ponad powierzchnię ziemi i pomagają w dostarczaniu tlenu korzeniom umiejscowionym w glebie
- korzenie asymilacyjne i ssawkowe - występują u roślin, które żyją na innych roślinach, np. u storczyków
Wyróżnia się dwa systemy korzeniowe:
- system palowy - jeden główny korzeń, od którego odchodzą krótsze korzenie boczne. Występuje on u większości roślin dwuliściennych
- system wiązkowy - brak korzenia głównego, występują liczne korzenie równorzędne, które zazwyczaj są pochodzenia przybyszowego. System ten występuje głównie u roślin jednoliściennych
Budowa morfologiczna korzenia:
Wierzchołek korzenia okryty jest czapeczką korzeniową, która służy do ochrony delikatnego stożka wzrostu. Gdy rosnący korzeń przeciska się przez cząsteczki gleby, komórki czapeczki ulegają zniszczeniu, a w ich miejsce powstają nowe, wytwarzane przez merystem wierzchołkowy. Stożek wzrostu wraz z czapeczką korzeniową określa się mianem strefy wzrostu.
Powyżej tego obszaru znajduje się strefa wydłużania, gdzie wytworzone w strefie wzrostu komórki zwiększają swoje rozmiary. Ponadto komórki zaczynają się różnicować w niedojrzałe jeszcze tkanki.
Ponad nią występuje strefa włośnikowa (dojrzewania). W strefie tej epiderma korzenia wytwarza boczne wyrostki, zwane włośnikami, które znacznie zwiększają powierzchnię wchłaniania wody wraz z solami mineralnymi. Komórki w tej strefie są już całkowicie zróżnicowane i dojrzałe.
Najwyżej znajduje się strefa korzeni bocznych.
Budowa anatomiczna korzenia:
- Budowa pierwotna:
- korzeń pokryty jest skórką, która zwana jest ryzodermą. Nie wytwarza ona kutikuli, gdyż utrudniałoby to pobieranie wody
- pod ryzodermą znajduje się kora pierwotna, która zbudowana jest głównie z wielu warstw komórek miękiszowych. Warstwa ta pełni funkcje spichrzowe. Ponadto duże przestwory międzykomórkowe ułatwiają dostęp tlenu do komórek korzenia
- najbardziej wewnętrzna warstwa komórek kory pierwotnej to śródskórnia (endoderma). Reguluje ona ilość wody wnikającej do wnętrza korzenia
- pod endodermą leży pojedyncza warstwa komórek miękiszowych, zwana okolnicą (perycyklem)
- wnętrze korzenia, zwane walcem osiowym, zajmują pierwotne tkanki przewodzące - pierwotne drewno (protoksylem) i łyko (protofloem), przy czym łyko leży na zewnątrz, a drewno do wewnątrz. U niektórych roślin jednoliściennych (np. palmy), większości dwuliściennych i nagonasiennych, które wykazują przyrost na grubość, pomiędzy łykiem a drewnem występuje kambium waskularne (miazga), która powoduje wtórny przyrost na grubość. Wnętrze walca osiowego, zwane rdzeniem, wypełnia tkanka miękiszowa
- Budowa wtórna:
Wzrost wtórny korzenia powstaje w wyniku działalności dwóch merystemów wtórnych - miazgi (kambium waskularnego) oraz fellogenu (kambium korkotwórczego):
- miazga tworzy się z przekształconych komórek miękiszowych. Początkowo występuje ona w postaci oddzielnych stref. Później łączą się one ze sobą tworząc ciągły pierścień. Komórki miazgi dzieląc się, odkładają do środka komórki drewna wtórnego, na zewnątrz zaś komórki łyka wtórnego. W efekcie wewnątrz korzenia powstaje drewno wtórne otoczone łykiem wtórnym, które nazywane jest korą wewnętrzną
- fellogen powstaje w wyniku przekształcenia komórek w okolicy perycyklu. Jego komórki ulegają podziałom odkładając na zewnątrz komórki korka, a do środka komórki miękiszu korkowego. Całość zwana jest perydermą. Zastępuje ona ryzodermę
ŁODYGA
Łodyga jest organem wegetatywnym, który łączy korzenie z liśćmi. Łodygi spełniają trzy główne funkcje:
- wytwarzanie liści i struktur reprodukcyjnych
- przewodzenie wody wraz z solami mineralnymi z korzeni do liści i innych organów
- przewodzenie substancji odżywczych wyprodukowanych w liściach do korzeni i innych części rośliny
Łodyga może ulec przekształceniu i spełniać dodatkowe role, np.:
- łodygi zielne - przeprowadzają proces fotosyntezy
- łodygi spichrzowe - magazynują substancje odżywcze. Są to organy podziemne - kłącza (np. trawy) bulwy (np. ziemniak)
- łodygi służące do rozmnażania wegetatywnego
Budowa morfologiczna łodygi:
Odcinki łodygi, z których wyrastają liście nazywamy węzłami, zaś bezlistne odcinki łodygi pomiędzy kolejnymi węzłami to międzywęźla. U roślin dwuliściennych na szczycie łodygi znajduje się pąk wierzchołkowy, który zawiera stożek wzrostu. U roślin jednoliściennych stożki wzrostu występują w dolnych częściach międzywęźli.
Budowa anatomiczna łodygi:
- Budowa pierwotna:
- łodyga pokryta jest skórką, która zwana jest epidermą. Pokryta jest ona kutikulą. Epiderma może wytwarzać różnego rodzaju włoski
- pod epidermą występuje wielowarstwowa kora pierwotna zbudowana z komórek miękiszowych, kolenchymatycznych i sklerenchymatycznych
- wiązki przewodzące (waskularne) zawierają zarówno drewno pierwotne jak i łyko pierwotne, przy czym drewno leży do środka, a łyko na zewnątrz. U roślin jednoliściennych wiązki są rozproszone, w związku z czym nie ma wyodrębnionych stref kory i rdzenia. U roślin dwuliściennych wiązki ułożone są w kształcie pierścienia,. Pomiędzy nimi leży pojedyncza warstwa miazgi (kambium waskularnego). Środek, czyli rdzeń, zajmują komórki miękiszowe
- Budowa wtórna:
Wzrost wtórny łodygi powstaje, tak jak w przypadku korzenia, w wyniku działalności dwóch merystemów wtórnych - miazgi (kambium waskularnego) oraz fellogenu (kambium korkotwórczego):
- w wyniku działalności miazgi do środka odkładane są komórki drewna wtórnego, zaś na zewnątrz komórki łyka wtórnego, które przejmują funkcje przewodzące
- w wyniku działalności fellogenu, na zewnątrz odkładane są komórki korka, które ulegają suberynizacji, przez co są one wodoodporne, zaś do środka komórki miękiszu korkowego. Tak powstała wtórna tkanka okrywająca, zwana perydermą, zastępuje funkcjonalnie epidermę
W klimacie umiarkowanym miazga wykazuje aktywność wiosną i latem. Na wiosnę, kiedy jest dostateczna ilość wody, drewno wtórne roślin dwuliściennych ma cienkościenne komórki - naczynia, cewki i włókna - o dużej średnicy. Nosi ono miano drewna wiosennego. W późnym lecie, gdy warunki wodne w glebie pogarszają się, powstaje drewno letnie, którego naczynia i cewki mają grubsze ściany i mniejszą średnicę. Występuje także wiele włókien. Różnice te pomiędzy drewnem letnim z poprzedniego roku, a drewnem wiosennym z roku następnego, na przekroju poprzecznym sprawiają wrażenie pierścieni. Zwane są one słojami przyrostu rocznego, a na podstawie ich liczebności, można określić wiek rośliny.
Starsze drewno wtórne w środku rośliny stanowi twardziel. Naczynia i cewki twardzieli są nieczynne na skutek zatkania różnymi substancjami. Drewno to pełni funkcję podpory mechanicznej. Drewno wtórne bliżej obwodu pnia nosi nazwę bieli i stanowi ono czynny ksylem.
LIŚCIE
Są organami wegetatywnymi roślin, których funkcja polega na przeprowadzaniu procesu fotosyntezy, w wyniku której tworzone są substancje odżywcze (cukry).
Budowa morfologiczna liścia:
Liście zróżnicowane są na:
- blaszkę liściową - wykazuje duże zróżnicowanie kształtu u różnych gatunków
- ogonek liściowy - nie występuje u roślin jednoliściennych
- nasadę liściową - często wytwarza pochwę lub przylistki
Blaszka liściowa może mieć różny kształt, np. równowąski, pierzasty, okrągły. Brzeg blaszki również wykazuje zróżnicowanie: liście całobrzegie, karbowane, ząbkowane, piłkowane.
Układ liści na łodydze nazywa się ulistnieniem. Wyróżnia się trzy zasadnicze typy ulistnienia: skrętoległe, naprzeciwległe i okółkowe.
Nerwacja (użyłkowanie) może być: równoległa - u roślin jednoliściennych lub siatkowata u roślin dwuliściennych
Budowa anatomiczna liścia:
- pokryty jest skórką (epidermą), w której na spodniej stronie liścia występują aparaty szparkowe. Epiderma wydziela kutikulę, która chroni liście przed nadmiernym parowaniem wody. Zazwyczaj wytwarza różnego rodzaju włoski
- wnętrze liścia wypełnione jest przez miękisz fotosyntetyzujący. Pod górną epidermą leżą wydłużone, ściśle przylegające do siebie komórki miękiszu palisadowego. Wewnątrz liścia znajduje się miękisz gąbczasty, którego komórki rozmieszczone są luźno i nieregularnie
- w miękiszu biegną wiązki przewodzące, zwane nerwami