Tkanki roślinne - ogólna charakterystyka.

RODZAJE TKANEK:
- Tkanki twórcze, czyli merystematyczne – odpowiedzialne za wzrost rośliny;
- Tkanki okrywające – ochraniające roślinę, ale i zapewniające komunikację z otoczeniem;
- Tkanki miękiszowe – wypełniające ciało rośliny i spełniające wiele różnych funkcji życiowych, jak fotosynteza i gromadzenie zapasów;
- Tkanki przewodzące – zapewniają transport wody razem z solami mineralnymi oraz składników odżywczych;
- Tkanki wzmacniające – zapewniające odpowiednią sztywność oraz ochronę mechaniczną różnym częścią rośliny;
- Tkanki wydzielnicze – produkujące różne substancje, zwykle o charakterze obronnym.
Tkanki twórcze, czyli merystemy, są utworzone z niedużych komórek zdolnych do regularnych podziałów. Komórki te mają cienką ścianę komórkową, duże jądro i słabo rozwinięte wakuole. Komórki potomne powstające w wyniku aktywności merystemów, tracą zdolność do podziału i przekształcają się w komórki innych tkanek, zwanych – z uwagi na niezmienną budowę – tkankami stałymi.
Wzrost organizmu tkankowego może przebiegać dwojako. Pierwszy tym wzrostu, zwany dyfuzyjnym i ograniczonym, polega na tym, że podziały komórek zachodzą w całym ciele (organie), po osiągnięciu zamierzonego kształtu i wielkości, wzrost ustaje a komórki różnicują się, jest on charakterystyczny dla prawie wszystkich zwierząt, a także dla niektórych organów roślin, np. liści lub kwiatów. Jednak wzrost roślin jest w większości zlokalizowany i nieograniczony, odbywa się on w ściśle określonych miejscach ciała, np. w merystemach wierzchołkowych korzenia pędu, i trwa przez całe życie rośliny.

Z uwagi na funkcję, jaką merystemy odgrywają w życiu rośliny, dzielimy je na wierzchołkowe i boczne. Merystemy wierzchołkowe – stożki wzrostu – znajdują się na szczytach pędów i korzeni, dzięki nim roślina przyrasta na długość. Merystemy boczne, jak miazga (kambium) i fellogen, zapewniają wzrost rośliny na grubość, miazga wytwarza przede wszystkim tkanki przewodzące, a fellogen – tkankę okrywającą.
Tkanki okrywające. Zdolność wytwarzania kutyny była jednym z głównych osiągnięć, które umożliwiły roślinom opanowanie środowiska lądowego. Kutyna przesyca ściany komórkowe skórki, czyli epidermy, okrywające nadziemne części ciała rośliny, ogranicza znacznie utratę wody przez roślinę, towarzyszą jej inne substancje o charakterze tłuszczowym, jak woski roślinne, tworząc tzw. kutykulę.
Komórki epidermy bardzo ściśle przylegają do siebie, chroniąc ciało rośliny nie tylko przed wysychaniem, ale także przed urazem mechanicznym oraz czynnikami chorobotwórczymi, nieuszkodzona skórka skutecznie zapobiega zakażeniu wirusowemu. Aby umożliwić wymianę gazową i parowanie wody, w skórce znajdują się szparki, stopień rozwarcia szparki, a zatem tempo parowania (transpiracji) wody, są regulowane przez komórki aparatu szparkowego, które jako jedyne komórki skórki zawierają chloroplasty, jeśli są dobrze uwodnione (w stanie turgoru), szparka się otwiera, jeśli są słabo uwodnione, szparka się zamyka, ograniczając parowanie.
Skórka łodygi i liści jest często pokryta włoskami, które pełnią różne funkcje, niektóre z nich chronią roślinę przed nasłonecznieniem lub chłodem, inne pełnią rolę obronną.
Odmiennie wygląda skórka korzenia, nie musi być okryta kutykulą, aby ograniczyć przepuszczalność wody, wręcz przeciwnie – jej zadaniem jest chłonąć wodę i sole mineralne z gleby, aby zwiększyć powierzchnię chłonną, komórki epidermy korzenia wykształcają długie, cienkościenne wypustki – włośniki.

U roślin nasiennych, skórka występuje tylko a młodych łodygach i korzeniach, gdy organy te zaczynają przyrastać na grubość, skórka zostaje rozerwana, a zamiast niej tworzy się korkowica, czyli peryderma. Składa się ona z trzech warstw, warstwa środkowa to tkanka korkotwórcza – fellogen, która dokłada jedną warstwę komórek do wewnątrz – jest to felloderma – natomiast na zewnątrz odkłada liczne warstwy korka (fellemu). Ściana komórkowa jego komórek zostaje nasycona suberyną – związkiem tłuszczowym, który nie przepuszcza powietrz i wody, dojrzałe komórki zamierają i napełniają się powietrzem, tworząc doskonałą warstwę izolacyjną, jednak w wielu miejscach jest ona mniej zwarta – tam powstają przetchlinki, przez które zachodzi wymiana gazowa.
Miękisz, czyli parenchyma to każda tkanka roślinna zbudowana cienkościennych, żywych komórek, zwykle z dobrze rozwiniętym systemem wakuol i niezbyt ściśle przylegających do siebie (istnieję wyraźne przestrzenie międzykomórkowe). Miękisz dość łatwo może się odróżnicować i wrócić do aktywności podziałowej, tworząc tzw. merystemy wtórne przykładem jest fellogen.
W zależności od pełnionej funkcji, miękisz może występować w kilku odmianach:
- Miękisz zasadniczy wypełnia przestrzenie między innymi tkankami, tworzą go cienkościenne komórki.
- Miękisz zieleniowy (asymilacyjny) występuje głównie w liściach (albo utworach liściopodobnych), jego komórki cechują się obecnością licznych chloroplastów.
- Miękisz spichrzowy gromadzi materiały zapasowe (skrobię, tłuszcze, białka), występuje np. w korzeniach i kłączach roślin wieloletnich, jego odmianą jest miękisz wodny (wodonośny), zawierający komórki o bardzo dużych wodniczkach, występujące u sukulentów.
- Miękisz powietrzny (aerenchyma) umożliwia przewietrzanie ciała, służą temu bardzo duże przestwory międzykomórkowe, występuję przede wszystkim u roślin wodnych i błotnych.
Komórki miękiszowe wchodzą także w skład tkanek przewodzących – drewna (ksylemu) i łyka (floemu).
Tkanki przewodzące.
Obecność tkanek przewodzący jest cechą wyróżniającą paprotniki i rośliny nasienne, które z tego powodu są nazywane roślinami naczyniowymi, jedne komórki przewodzą wodę, a inne – składniki odżywcze, mają odmienną budowę, ale zwykle sąsiadują ze sobą, tworząc wiązki przewodzące.
Drewno (ksylem, tkanka naczyniowa) jest wyspecjalizowane w transporcie wody, zawiera dwa rodzaje martwych komórek przewodzących wodę: cewki i człony naczyń, między nimi występują komórki miękiszu oraz tzw. Włókna drzewne – komórki wzmacniające. Cewki są to wydłużone, wrzecionowate komórki, a właściwie silnie zdrewniałe ściany komórkowe, w których znajdują się liczne jamki, sąsiednie cewki zachodzą na siebie, dzięki czemu woda może płynąc do góry. Bardziej wyspecjalizowane w przewodzeniu wody są naczynia, składają się one z szeregu walcowatych, ustawionych nad sobą komórek (członów naczyń), których ściany poprzeczne częściowo lub całkowicie zanikły. Cewki i naczynia są martwe, a transport wody z solami mineralnymi odbywa się głównie dzięki podciśnieniu wywołanemu przez transpirację wody z liści. Ponieważ są martwe i nie mają turgoru, bez żadnego zabezpieczenia groziłoby im zgniecenie przez sąsiednie żywe komórki, aby temu zapobiec, ściany cewek i naczyń są zgrubiałe (pierścieniowato, spiralnie, drabinkowo, jamkowato), dzięki wysyceniu ligniną tkanka naczyniowa wzmacnia też ciało rośliny.
Łyko (floem, tkanka sitowa) składa się z żywych komórek: członek rurek sitowych, komórek przyrurkowych i towarzyszących im komórek miękiszowych oraz włókien. Rurki sitowe, podobnie jak naczynia, są złożone z walcowatych komórek, ułożonych jedna na drugą, są one żywe, ale nie mają jądra, wnętrze wypełnia duża wakuola, ścniany poprzeczne rurki są bardzo silnie perforowane, tworzą tzw. płytki sitowe, przez te otwory biegną plazmodesmy – transport składników odżywczych odbywa się powiem przez cytoplazmę, każdemu członowi towarzyszy komórka przyrurkowa.

Tkanki wzmacniające. Drewno dzięki zgrubiałym, przesyconym ligniną ścianom komórkowym, pełni także rolę szkieletu wewnętrznego rośliny, często jednak takie usztywnienie nie wystarcza albo jest potrzebna osłona innych częsci oślin, np. nasion, służą temu tkanki wzmacniające: zwarcica (kolenchyma) i twardzica (sklerenchyma). Obie tkanki składają się ze ściśle ułożonych komórek o silnie zgrubiałych ścianach, komórki zwarcicy są żywe, ponieważ ich zgrubiałe ściany komórkowe są celulozowe, taka ściana nie utrudnia funkcjonowania komórki, natomiast komórki twardzicy mają ściany inkrustowane ligniną i dlatego obumierają, komórki sklerenchymatyczne mogą mieć różne postaci, np. włókien labo sklereidów, czyli komórek kamiennych.

Twory wydzielnicze. Pojedyncze komórki i ich zespoły, które wydzielają w dużych ilościach specyficzne substancje, mogą występować na powierzchni roślin – są to wytwory skórki – lub w jej wnętrzu – różnicują się z komórek miękiszowych. Mimo różnego pochodzenia, maja wspólne cechy, jak np. gęstą cytoplazmę i dobrze rozwiniętą siateczkę sródplazmatyczną, co świadczy o intensywnej przemianie materii, produkowane substancje są wydzielane ma zewnątrz komórki drogą egzocytozy albo gromadzą się w wodniczkach na terenie komórki.
Wytworami skórki są włoski wydzielnicze, np. produkujące silnie pachnące związki lotne (olejki eteryczne), które mają znaczenie obronne, odstraszają roślinożerców, a czasem są dla niech trujące. Inne działanie maja włoski parzące, np. u pokrzywy. Rośliny okrytonasienne mają w kwiatach miodniki – utwory produkujące słodki płyn, zwabiający zapylaczy. Błyszczące włoski na liściach roślin owadożernych wydzielają enzymy trawiące ciała owadów, rośliny te, żywiąc się owadami, uzupełniają niedobór azotu. Utwory wydzielnicze znajdują się także wewnątrz ciała roślin, jak np. rury mleczne i kanały żywiczne. Rury mleczne to żywe, wielojądrowe komórki, a sok mleczny to zawartość ich wodniczek, jest on zawiesiną białek, cukrów, żywic, gum, olejków eterycznych itd., z soku mlecznego kauczukowca (Hevea brasiliensis) otrzymuje się kauczuk naturalny, a z pigwicy (Achras sapota) – gumę chicle, używaną do produkcji gumy do żucia. Różne substancje, np. żywice, mogą być także wydzielane do przestworów miedzykomórkowych, w ten sposób powstają kanały żywiczne u sosny albo jodły, sok mleczny i żywica mają znaczenie obronne – zawarte w nich związki chronią roślinę przed roślinożercami.