Вопрос 80. Анатомическое строение древесины
Изучение анатомического, или микроскопического, строения (микроструктуры) древесины - это изучение ее клеток (анатомических элементов) и тканей. В древесине (ксилеме) присутствуют анатомические элементы, образующие ткани, необходимые в растущем дереве для выполнения основных функций ствола - механической, проводящей и запасающей.
Древесина (ксилема) состоитиз клеток, которые по форме можно подразделить на два основных типа:
Прозенхимные клетки. Длина этих клеток (в пределах 0,5.. .8 мм) во много раз больше поперечных размеров, что характерно для волокон; они ориентированы вдоль ствола и придают древесине волокнистое строение.
Паренхимные клетки. Это короткие широкие клетки (длина приблизительно равна ширине и составляет 0,01 ...0,1 мм); они в основном в древесине живые.
Живая клетка имеет три части: оболочку; живое содержимое - протопласт; вакуоли.У растительных клеток формирование оболочки (клеточной стенки) обусловлено деятельностью протопласта. Вакуоль - это полость с клеточным соком. Вакуоли в клетках образуются и увеличиваются в объеме по мере роста клеток.Протопласт (протоплазма) состоит из цитоплазмы и включенных в нее органоидов (органелл).
Цитоплазмаявляется основным протоплазматическим компонентом, в состав которого входят вода (70...80% и более), белки (до 60% массы сухого вещества), жиры (до 20. ..24%), углеводы (до 20...24%), минеральные вещества (до 6. ..8%).
Органоиды- это протоплазматические тельца разного размера: ядро, пластиды, митохондрии. Ядро содержит нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК); оно является центром процессов синтеза, регулирует жизненные функции и служит носителем наследственных свойств клетки благодаря содержащимся в нем хромосомам. Для растений характерно наличие пластид, которые выполняют функции, связанные с фотосинтезом. Более мелкие тельца митохондрии играют важную роль в дыхательной активности, запасают и передают энергию. В органоидах клетки образуются ферменты - биокатализаторы синтеза органических веществ - и другие белки; возникают в результате клеточного дыхания богатые энергией соединения; синтезируются полисахариды и т.д.
В живой клетке в результате жизнедеятельности протопласта активно происходят сложные химические процессы, составляющие метаболизм клетки, т.е. постоянные превращения и обмен веществ с другими клетками и внешней средой. При этом формируется клеточная стенка и откладываются запасные питательные вещества.
Строение камбияи происходящие в нем процессы довольно сложные. Клетки камбия имеют различную форму, делятся разными способами и обеспечивают тем самым образование как вертикально расположенных, так и горизонтальных анатомических элементов. Размеры и число клеток камбия увеличиваются с возрастом. В период покоя камбий представляет собой очень узкую прослойку между ксилемой и флоэмой, а весной по обе стороны однородного слоя инициалей накапливаются слои производных клеток, образуя камбиальную зону. Схематически порядок расположения различных тканей представлен на рис.
Схема образования ксилемы и флоэмы
из клеток камбия: 1 - камбиальные инициали;
2,2' - материнские клетки ксилемы и флоэмы;
3,3' - дифференцирующиеся клетки ксилемы
и флоэмы; 4,4' - созревающие клетки ксилемы
и флоэмы; 5,5' — зрелые ксилема и флоэма
Кора - комплекс высокоспециализированных клеток и тканей, располагающихся с внешней стороны от камбия и выполняющих защитную и проводящую функции. По проводящим элементам коры осуществляется транспорт питательных веществ, образующихся в листьях Кора защищает дерево от повреждений. Кора также предохраняет камбий от потери влаги.
Кора взрослого дерева состоит из двух частей, различающихся анатомическим строением и функциями: внутренней - луба, или флоэмы, и наружной - корки. Ткани луба проводят соки (растворы органических веществ) вниз по стволу и хранят резервные питательные вещества. Ткани корки обеспечивают защиту от внешних воздействий. Кора хвойных деревьев имеет более простое строение по сравнению с корой лиственных деревьев.
Во флоэме, как и в ксилеме, хотя и слабее, заметны кольца прироста шириной 0,1... 0,7 мм при ширине самого луба обычно в пределах 3... 10 мм. В лубе (флоэме) присутствуют три типа клеток и соответствующих тканей: ситовидные элементы, образующие проводящие ткани; паренхимные клетки, составляющие запасающие ткани; склеренхимные клетки - механические ткани. При этом по сравнению с ксилемой более значительную долю составляют живые клетки.
Наружная часть коры - корка- состоит в основном из мертвых тканей и поэтому физиологически не активна. Схематически строение коры показано на рис.