Tulpina

Tulpina este partea axială a lăstarului plantei, conduce substanțele nutritive și aduce frunzele la lumină. În tulpină se pot depune nutrienții de rezervă. Dezvolta frunze, flori, fructe cu seminte.

Tulpina are noduri și internoduri. Un nod este o secțiune a unei tulpini care conține o frunză (frunze) și un mugure (muguri). Secțiunea tulpinii dintre nodurile adiacente este un internod. Unghiul format de frunză și tulpină deasupra nodului se numește axila frunzei. Rinichii, care ocupă o poziție laterală pe nod, în axila frunzei, se numesc lateral sau axilar. În vârful tulpinii se află mugurele apical.

Tulpinile plantelor lemnoase și erbacee diferă ca speranță de viață. Lăstarii de deasupra solului de ierburi temperate trăiesc, de regulă, timp de un an (durata de viață a lăstarilor este determinată de durata de viață a tulpinii, frunzele pot fi înlocuite). La plantele lemnoase, tulpina există de mulți ani. Tulpina principală a unui copac se numește trunchi; în arbuști, tulpinile mari individuale sunt numite tulpini.

Există mai multe tipuri de tulpini.

drept multe plante lemnoase și erbacee au tulpini (au de obicei creșterea lăstarilor îndreptată în sus, spre soare). Au un tesut mecanic bine dezvoltat, pot fi lignificate (mesteacan, mar) sau erbacee (floarea soarelui, porumb).

Târâtor tulpinile se strecoară de-a lungul solului și pot prinde rădăcini la noduri (târâtoare tenace, căpșuni).

Tulpinile cataratoare si cataratoare, unite intr-un grup de vita de vie, sunt foarte frecvente. Printre viță de vie sunt lemnoase și erbacee. Din cauza dezvoltării insuficiente a elementelor de armare, din cauza vitezei de creștere, acestea au nevoie de suporturi. Lăstarii creț își înfășoară spiralat tulpinile în jurul suportului, iar la unele plante spirele sunt îndreptate în sensul acelor de ceasornic, în timp ce la altele sunt în sens invers acelor de ceasornic. Există și plante neutre, ale căror tulpini se ondula atât la dreapta, cât și la stânga.

creț tulpinile, ridicându-se în sus, se înfășoară în jurul suportului (costul de câmp, hamei).

lipindu-se tulpinile se ridică, agățate de suportul cu antene (mazăre de șoarece, struguri).

forme de tulpină

Dacă tăiem tulpina transversal, vom vedea că în secțiune transversală tulpina este cel mai adesea rotunjită la contur, cu o margine netedă sau nervură. Dar poate mai fi altul: triedric (în rogoz), tetraedric (în urzici), multifațetat (la mulți cactusi), turtit sau plat (în fiur), înaripat (în mazăre dulce).

Tulpinile late, plate, puternic brăzdate, reprezintă adesea o creștere anormală a țesuturilor. La cereale, tulpina (partea aeriană) se numește culm. De obicei este gol în mijloc (cu excepția nodurilor). Tulpinile goale sunt comune la Umbelliferae, Cucurbitaceae și alte familii.

Structura internă a tulpinii

Tulpinile tinere (de un an) sunt acoperite la exterior cu o piele, care este apoi înlocuită cu un dop format din celule moarte umplute cu aer. Coaja și pluta sunt țesuturi tegumentare.

Plută- tesatura tegumentara multistrat. Apare deja în primul an al vieții de evadare. Odată cu vârsta, grosimea stratului de plută crește. Celulele de plută sunt moarte, pline cu aer, lipite strâns unele de altele. Protejează în mod fiabil țesuturile interne ale tulpinii de condițiile nefavorabile.

Coaja și pluta protejează celulele profunde ale tulpinii de evaporarea excesivă, diverse daune, de la pătrunderea prafului atmosferic cu microorganisme care provoacă boli ale plantelor.

În pielea tulpinii există stomatele prin care are loc schimbul de gaze. Lenticelele se dezvoltă în plută - tuberculi mici cu găuri. Lenticelele sunt formate din celule mari ale țesutului subiacent cu spații intercelulare mari.

Latra- sub țesutul tegumentar se află scoarța, a cărei parte interioară este reprezentată de bast. Compoziția bastului, pe lângă tuburile de sită și celulele satelit, include celule în care sunt depuse substanțe de rezervă.

Fibre de puf, celule alungite cu conținut distrus și pereți lignificati, reprezintă țesutul mecanic al tulpinii. Ele dau rezistență tulpinii și măresc rezistența la rupere.

tuburi de sită- acesta este un rând vertical de celule vii alungite, în care pereții transversali sunt perforați cu găuri, nucleii din aceste celule s-au prăbușit, iar citoplasma este adiacentă membranei. Acesta este un țesut conductor al libenului, de-a lungul căruia se deplasează soluțiile de substanțe organice.

Cambium- celule lungi înguste de țesut educațional cu membrane subțiri. Primăvara și vara, celulele de cambium se divid activ - tulpina crește în grosime.

Stratul cel mai dens și larg - lemnul - este partea principală a tulpinii. La fel ca libenul, este format din diferite celule de diferite forme și dimensiuni: vase ale țesutului conducător, fibre de lemn ale țesutului mecanic și celule ale țesutului principal.

Toate straturile de celule de lemn formate primăvara, vara și toamna alcătuiesc inelul anual de creștere.

Miez- celulele sunt mari, cu pereți subțiri, slab adiacente între ele și îndeplinesc o funcție de stocare.

De la miez în direcția radială prin lemn și liben, trec razele miezului. Ele constau din celule ale țesutului principal și îndeplinesc funcții de depozitare și conducere.

Piele		Tulpinile tinere (de un an) sunt acoperite la exterior cu o piele, care este apoi înlocuită cu un dop format din celule moarte umplute cu aer. Coaja și pluta sunt țesuturi tegumentare.
Stoma		În pielea tulpinii există stomatele prin care are loc schimbul de gaze. Lenticelele se dezvoltă în plută - tuberculi mici cu găuri. Lenticelele sunt formate din celule mari ale țesutului subiacent cu spații intercelulare mari.
Plută		Material de acoperire cu mai multe straturi. Apare deja în primul an al vieții de evadare. Odată cu vârsta, grosimea stratului de plută crește. Celulele de plută sunt moarte, pline cu aer, lipite strâns unele de altele. Protejează în mod fiabil țesuturile interne ale tulpinii de condițiile nefavorabile.
Latra		Sub țesutul tegumentar se află scoarța, a cărei parte interioară este reprezentată de bast. Compoziția bastului, pe lângă tuburile de sită și celulele satelit, include celule în care sunt depuse substanțe de rezervă.
Cambium		Celule lungi înguste de țesut educațional cu membrane subțiri. Primăvara și vara, celulele de cambium se divid activ - tulpina crește în grosime.
Miez		Partea centrală a tulpinii. Celulele sunt mari, cu pereți subțiri, ușor adiacente între ele și îndeplinesc o funcție de stocare.
razele centrale		De la miez în direcția radială prin lemn și liben, trec razele miezului. Ele constau din celule ale țesutului principal și îndeplinesc funcții de depozitare și conducere.

Caracteristici generale ale structurii anatomice a tulpinii

Structura anatomică a tulpinii corespunde principalelor sale funcții: conductoare - tulpina are un sistem bine dezvoltat de țesuturi conductoare care leagă toate organele plantei; sustinere - cu ajutorul tesuturilor mecanice, tulpina sustine toate organele supraterane si aduce frunza in conditii de iluminare favorabile; crestere - in tulpina exista un sistem de meristeme care sustin cresterea tesuturilor in lungime si grosime (apical, lateral, intercalar).

Meristemul apical dă naștere meristemului lateral primar - procambium - și meristemelor intercalare. Ca urmare a activității meristemelor primare, se formează structura primară a tulpinii. Poate persista mult timp la unele plante. Meristemul secundar, cambiul, formează starea secundară a structurii tulpinii.

Structura primară. În tulpină se disting un cilindru central (stela) și scoarța primară.

Cortexul primar este acoperit la exterior de epidermă (țesut tegumentar), sub acesta se află clorenchimul (țesut asimilativ). Poate forma benzi alternante de-a lungul tulpinii, cu tesuturi mecanice (colenchim si sclerenchim).

Cilindrul central este înconjurat de un strat de endoderm. Partea principală a cilindrului central este ocupată de țesuturi conductoare (floem și xilem), care împreună cu țesutul mecanic (sclerenchimul) formează mănunchiuri fibroase vasculare. În interiorul țesuturilor conductoare se află miezul, constând din parenchim nespecializat. Adesea, în miez se formează o cavitate de aer.

structura secundara- cambiul formează xilem secundar spre interior, floem secundar spre exterior. Cortexul primar moare și este înlocuit cu unul secundar - aceasta este totalitatea tuturor țesuturilor secundare situate în afara cambiului.

Structura tulpinii depinde de condițiile de habitat și reflectă caracteristicile structurale ale unui anumit grup sistematic de plante.

Structura internă a tulpinii (parte a secțiunii transversale a tulpinii unui lăstar de tei de trei ani)

Periderm. Țesutul tegumentar primar (epiderma) nu funcționează mult timp. În schimb, se formează un țesut tegumentar secundar - periderm, care este format din trei straturi de celule - plută (stratul exterior), cambium de plută (stratul mijlociu) și felodermul (stratul interior). Pentru schimbul cu mediul, pe periderm sunt lenticele.

Cortexul primar este format din două straturi: colenchimul (stratul de sub periderm) - țesut mecanic - și parenchimul cortexului primar (poate îndeplini o funcție de stocare).

Scoarță secundară(sau bast, floem). Structura tipică a libenului: tuburi de sită, celule satelit, parenchim de liben și fibre de libien. Fibrele de liben formează un strat numit liben dur; toate celelalte elemente formează un bast moale.

Cambium- țesătură educațională. Datorită diviziunii și diferențierii celulelor sale, în exterior se formează celule libiene (scoarță secundară), iar în interior celule de lemn. De regulă, celulele de lemn sunt formate semnificativ mai mult decât celulele de scoarță (raport 4:1). Creșterea tulpinii în grosime are loc datorită activității celulelor cambiale. Activitatea cambiumului încetează iarna și reia primăvara.

Lemn (xilem)- partea principală a tulpinii. Se formează datorită activității cambiului din partea sa interioară. Se compune din vase (trahee), traheide, parenchim lemnos, fibre lemnoase (țesut mecanic). Se formează un inel de lemn pe an. Limita dintre inelele anuale este clar vizibilă, deoarece lemnul de primăvară, care s-a format după trezirea cambiului, este format din celule mari cu pereți subțiri, toamna - din celule mai mici, cu pereți mai groși. Trecerea de la lemnul de primăvară la toamnă este treptată, de la toamnă la primăvară - întotdeauna bruscă (aici se formează granița dintre inelele anuale). Vârsta plantei poate fi determinată din inelele de creștere ale lemnului. La plantele tropicale care cresc continuu pe tot parcursul anului, inelele anuale sunt complet invizibile.

Miez- partea centrală a tulpinii. Stratul său exterior (zona perimedulară) este format din celule parenchimatoase vii, cel central este format din celule mari, adesea moarte. Pot exista spații intercelulare între celulele de bază. Nutrienții de rezervă sunt depozitați în celulele vii ale miezului.

fascicul central- o serie de celule parenchimatoase care pleacă de la midă și trec în direcție radială prin lemn și liben în cortexul primar. Funcția lor este conductivă și de stocare.

Creșterea tulpinii în grosime

Între liben și lemn din tulpină este un strat de celule de cambium. Cambium este un țesut educațional. Celulele Cambium se divid pentru a forma celule noi care fac parte din lemn și liban. În același timp, cambiul depune mai multe celule spre lemn decât spre scoarță. Prin urmare, creșterea lemnului este mai rapidă decât a libenului. Ca urmare a activității cambiului, grosimea tulpinii crește.

Condiții care afectează creșterea unui copac în grosime

După grosimea inelelor de creștere, puteți afla în ce condiții a crescut copacul în diferiți ani de viață. Inelele anuale înguste indică o lipsă de umiditate, umbrirea copacului și o alimentație deficitară.

Inel anual este creșterea lemnului pe an. În zona interioară a acestui inel, mai aproape de miez, vasele sunt mai mari și sunt mai multe. Acesta este lemn timpuriu. În zona exterioară a inelului, mai aproape de cortex, celulele sunt mai mici și cu pereți mai groși. Acesta este lemn târziu. Iarna, celulele cambiale nu se divid, sunt în repaus. Primavara, cand mugurii se deschid, activitatea cambiumului se reia. Apar noi celule de lemn și, în consecință, se formează un nou inel anual. Lemnul cu celule mari (timpurii) este alături de lemnul cu celule mici (târzii) din anul precedent. Datorită acestui cartier, granița cu creșteri anuale de lemn devine clar vizibilă.

Mișcarea nutrienților de-a lungul tulpinii

Pentru viața normală a unei plante, apa și substanțele nutritive trebuie furnizate tuturor organelor. Una dintre cele mai importante funcții ale tulpinii este transportul. Constă în transferul soluțiilor din organele de nutriție a solului - rădăcinile și organele de nutriție a aerului - frunzele către toate organele plantei. Acest lucru poate fi verificat cu ușurință făcând secțiuni longitudinale și transversale ale tulpinii plantei, așa cum se arată în figură.

Întreaga plantă este pătrunsă cu țesuturi conductoare. Apa cu substanțe minerale dizolvate în ea se mișcă de-a lungul unui țesut conducător, iar o soluție de substanțe organice se deplasează de-a lungul celuilalt. Țesuturile conductoare sunt combinate în fascicule fibroase vasculare, adesea înconjurate de fibre puternice de țesut mecanic.

Mănunchiuri vasculare-fibroase se desfășoară de-a lungul întregii tulpini, conectând sistemul radicular cu frunzele. Dar pentru a verifica în cele din urmă acest lucru, este recomandabil să faceți următorul experiment.

Ţintă: asigurați-vă că fasciculele fibroase vasculare conectează sistemul radicular de frunze.

Ce facem: puneți o crenguță de plantă pentru un timp în apă colorată. În experiment, va înlocui mineralele. După 2-3 ore se face o incizie transversală și longitudinală.

Ce observam:și-a schimbat culoarea și a devenit lemn roșu. Scoarța și miezul au rămas nevopsite.

Rezultat: soluțiile de substanțe minerale, precum apa colorată, se ridică din rădăcină în interiorul tulpinii prin vasele lemnului. Vasele trec prin tulpină, se ramifică în frunze și se ramifică acolo. Prin aceste vase intră în frunze apa cu minerale dizolvate în ea. Acest lucru se vede clar în secțiunile longitudinale și transversale ale tulpinii.

De mare importanță pentru ridicarea apei în tulpină este presiunea rădăcinii și evaporarea apei din frunze. În locul apei evaporate, apă nouă intră constant în frunze.

Mișcarea de-a lungul tulpinii materiei organice

Substantele organice sunt depuse in tesuturi speciale de depozitare, dintre care unele acumuleaza aceste substante in interiorul celulelor, altele in interiorul celulelor si in membranele acestora. Substante care se depun in rezerva: zaharuri, amidon, inulina, aminoacizi, proteine, uleiuri.

Substanțele organice se pot acumula în stare dizolvată (în rădăcini de sfeclă, solzi de ceapă), solide (boabe de amidon, proteine ​​- tuberculi de cartofi, boabe de cereale, leguminoase) sau semi-lichid (picături de ulei în endospermul de ricin). Mai ales multă materie organică se depune în lăstarii subterani modificați (rizomi, tuberculi, bulbi), precum și în semințe și fructe. În tulpină, substanțele organice pot fi depuse în celulele parenchimatoase ale cortexului primar, razele medulare și celulele vii ale măduvei.

Știm că amidonul format în frunze se transformă apoi în zahăr și pătrunde în toate organele plantei.

Ţintă: afli cum intră zahărul din frunze în tulpină?

Ce facem: pe tulpina unei plante de apartament (dracaena, ficus), facem cu grijă o incizie inelară. Scoateți inelul de scoarță de pe suprafața tulpinii și expuneți lemnul. Vom fixa un cilindru de sticla cu apa pe tija (vezi poza).

Ce observam: dupa cateva saptamani pe ramura, deasupra inelului, apare o ingrosare sub forma unui aflux. Pe ea încep să se dezvolte rădăcini adventive.

Rezultat:știm că tuburile de sită sunt amplasate în bast, iar din moment ce le tăiem prin inelarea ramurilor, substanțele organice care curge din frunze au ajuns în crestătura inelară și s-au acumulat acolo.

Curând încep să se dezvolte rădăcini adventive din aflux.

Ieșire: astfel, experiența demonstrează că substanțele organice se mișcă de-a lungul bastului.

Depunerea materiei organice

Apa și sărurile minerale, absorbite de rădăcini, se deplasează de-a lungul tulpinii până la frunze, flori și fructe. Acesta este un curent ascendent, se efectuează prin lemn, al cărui element conducător principal sunt vasele (tuburi goale moarte formate din celule parenchimatoase vii) și traheide (celule moarte care sunt interconectate folosind pori franjuri).

Substanțele organice formate în frunze curg în toate organele plantei. Acesta este un curent descendent, se desfășoară de-a lungul bastului, al cărui element conducător principal sunt tuburile de sită (celule vii interconectate prin site - pereți despărțitori subțiri cu găuri, acestea pot fi în pereții transversali și longitudinali).

La plantele lemnoase, mișcarea nutrienților în plan orizontal se realizează folosind raze în formă de inimă.

Semnificația țesutului de depozitare constă nu numai în faptul că planta, dacă este necesar, se hrănește cu aceste substanțe organice, ci și în faptul că acestea din urmă sunt un produs alimentar pentru oameni și animale și pot fi folosite și ca materii prime. .

Principii fizice și mecanice ale structurii tulpinii

Corpul unei plante este un sistem care depinde puternic de impactul asupra ei al diverșilor factori meteorologici, precum și de presiunea și greutatea propriilor organe, care se schimbă constant în legătură cu creșterea și dezvoltarea. Instalația este expusă constant la sarcini, atât statice, cât și dinamice. El trebuie să experimenteze acțiunea forțelor de impact la durate diferite. Aceste forțe includ vânturi de diferite forțe și intensități, ploaie, grindină, zăpadă și altele.În timpul vântului, în special furtunilor, partea aeriană a plantei este o suprafață mare de navigație și s-ar rupe cu ușurință dacă nu ar exista adaptări pentru rezistență în corp: rezistență — protejează de rupere sarcinile sale temporare. Elasticitatea oferă rezistență la îndoire, rupere. Rigiditatea se exprimă prin faptul că forma nu se modifică semnificativ din acțiunea sarcinilor mecanice.

Țesuturile mecanice joacă un rol major în rezistența plantelor. Ancorarea se realizeaza la baza petiolelor, ramurilor si in punctele de prindere a radacinilor. Țesutul tegumentar are pereții puternici și îngroșați ai epidermei.

Stabilitatea elastică conferă rezistență atunci când este încărcată de sus pe plantă. Tulpina unei ramuri de plante se poate îndoi, dar nu se poate rupe; de exemplu, ramurile verticale, îngreunate de fructe, se îndoaie, dau o îndoire sub formă de arc, dar nu se rup dacă au suficientă stabilitate elastică. Paiele de secară, grâu, orz dau curbe arcuite dacă spicele sunt umplute cu boabe cu drepturi depline.

Fiind un singur organism, o plantă poate trăi doar cu o combinație a acestor principii opuse (statică - necesită distribuția țesuturilor la periferie, iar rezistența la sarcină dinamică necesită distribuția materialului în centru) a distribuției țesuturilor de putere.