§ 21. Ксилема и флоэма, их структурные элементы

Биология, 7 класс. Учебник: Очкур Г.А. и др. (Мектеп, 2025). Глава 4: Транспорт веществ. Страницы 104–108.

Чему научишься

• Называть элементы ксилемы и флоэмы и объяснять, из каких клеток они состоят.
• Сравнивать строение и работу ксилемы и флоэмы.
• Находить древесину, луб, камбий и сердцевинные лучи на рисунке среза стебля.
• Объяснять, зачем ситовидным трубкам нужны клетки-спутницы.

Разминка

• Может ли корень жить без стебля, и наоборот? Нет: корень даёт воду и соли, стебель с листьями даёт органические вещества.
• Какое питание обеспечивает корень растению? Почвенное: воду и минеральные соли.
• Какова роль стебля в жизни растения? Он держит листья на свету и проводит вещества: вода идёт вверх, органика вниз и вверх.

💡 Ксилема и флоэма это «трубопроводы» растения. Ксилема подаёт воду с солями, флоэма разносит сахара, которые сделали листья.

Разбираемся

Две сложные ткани

Ксилема и флоэма это проводящие ткани. Их называют сложными, потому что они состоят из клеток разных типов: кроме самих проводящих элементов в них есть механические, запасающие, а во флоэме ещё и выделительные клетки. Обе ткани объединяют органы растения в единую систему. В теле растения они лежат слоями, которые называют проводящими пучками.

📌 Ксилема проводит воду и соли вверх, от корня к листьям. Флоэма проводит органические вещества от листьев вниз к корню и другим органам.

Ксилема (древесина): мёртвые трубы

Из листьев вода постоянно испаряется (это транспирация), и столько же воды должно прийти от корней. Для этого и нужна ксилема.

Проводящие элементы ксилемы это вытянутые вдоль стебля клетки с толстыми одревесневшими стенками. И самое необычное: проводят воду мёртвые клетки. Живое содержимое у них исчезает, остаётся пустая прочная «труба».

Есть два вида таких труб:

• Трахеиды: клетки, у которых в стенках нет сквозных отверстий. Они соседям передают воду через поры (углубления в стенке, не сквозные дырки). Вода по ним течёт медленнее. Трахеиды есть у голосеменных (сосна, ель, можжевельник) и папоротников.
• Сосуды: длинные трубки из рядов клеток, в которых перегородки между клетками разрушились, поэтому вода идёт быстрее. Сосуды есть у большинства покрытосеменных (яблоня, берёза, тополь) и у некоторых папоротников.

На стенках сосудов бывают разные утолщения: спиральные, кольчатые, сетчатые, лестничные. Сосуды проходят через стебель, ветвятся в листьях и образуют жилки листа.

🌟 Весной по стволу берёзы течёт сладковатый сок: это вода с сахарами и солями, которая поднимается по сосудам от корней к почкам. Яблоня Сиверса в горах Алматы делает то же самое, только мы этого не замечаем.

Что ещё есть в ксилеме.

• Волокна (механические клетки): делают древесину прочной.
• Паренхима древесины: живые клетки округлой формы, которых может быть до четверти объёма древесины. Они запасают вещества.
• Сердцевинные лучи: горизонтальные ряды паренхимы, которые соединяют сердцевину с корой.

Флоэма (луб): живые трубы с «помощниками»

Флоэма тоже сложная ткань. Главные клетки, которые проводят органические вещества из листа, называются ситовидными элементами. В отличие от ксилемы, они остаются живыми всё время работы. Ток идёт от листьев (и молодой кожицы стебля), где образуются органические вещества, к корням, плодам и точкам роста.

У разных групп растений ситовидные элементы разные:

• у папоротников и голосеменных это ситовидные клетки;
• у покрытосеменных это ситовидные трубки.

У ситовидной трубки в зрелом состоянии нет ядра. Рядом сидит клетка-спутница: она возникла вместе с трубкой, у неё плотная цитоплазма и ядро, и она управляет работой трубки (как диспетчер).

Соседние клетки обмениваются веществами через сквозные отверстия в стенках. Их тоже называют порами, но в отличие от пор трахеид они сквозные. Участок стенки с такими дырочками похож на сито, поэтому его называют ситовидной пластинкой.

Ксилема и флоэма в стебле дерева

На срезе ствола снаружи внутрь идут: пробка → первичная кора → флоэма (луб) → камбий → древесина (ксилема) → сердцевина. Тонкий слой камбия между лубом и древесиной делится и каждый год добавляет новые клетки: внутрь древесину, наружу луб. Поэтому в стволе видны годичные кольца. Сердцевинные лучи тянутся от центра к коре.

💡 Что будет, если снять с дерева кольцо коры вместе с лубом? Корни перестанут получать сахара из листьев, и дерево погибнет, хотя вода по древесине ещё идёт. Поэтому так важно беречь стволы деревьев в Алматы и в парках от повреждений.

⚠️ Частая ошибка. Думают, что флоэма проводит воду вверх, а ксилема вниз. Всё наоборот: вода вверх идёт по ксилеме, органические вещества по флоэме.

👨‍👩‍👧 Родителю. Простой опыт: поставьте белую гвоздику или стебель сельдерея в воду с пищевым красителем. Через несколько часов окрасятся жилки: так виден путь воды по ксилеме. Опыт безопасный, делайте с ребёнком на кухне.

Проверь себя

• Какие структуры растения объединяют его в единое целое? Проводящие ткани: ксилема и флоэма.
• Что входит в состав элементов проводящей системы ксилемы? Сосуды и трахеиды (проводящие), а ещё волокна (механические) и паренхима древесины (запасающие).
• Чем представлены элементы проводящей системы флоэмы? Ситовидными элементами: у покрытосеменных это ситовидные трубки с клетками-спутницами, у голосеменных и папоротников ситовидные клетки.
• Дай определение трахеидам. Трахеида это проводящая клетка ксилемы, которая не образует сквозных отверстий в стенках. Вода идёт по ним медленнее, чем по сосудам.
• Механическую функцию ксилемы выполняют ... волокна.
• Как трахеиды сообщаются между собой? Через поры, то есть углубления в стенках (несквозные).
• Паренхима древесины это ... живые клетки округлой формы, которые запасают вещества. Они образуют сердцевинные лучи.
• Что называют ситовидными элементами флоэмы? Основные клетки флоэмы, проводящие органические вещества из листа (ситовидные клетки и ситовидные трубки).
• Какую роль играют клетки-спутницы в составе флоэмы? Они находятся рядом с ситовидной трубкой, имеют ядро и плотную цитоплазму и управляют работой безъядерных трубок.

Решаем упражнения

№ 1

По таблице сравни строение и функции ксилемы и флоэмы (устно). Графы: сходства, различия.

Как думать. Сравни по вопросам: что проводит, куда, из каких клеток, живые или мёртвые.

Пример ответа.

Ответ: сходство: обе сложные проводящие ткани; различие: ксилема проводит воду и соли вверх по мёртвым клеткам, флоэма проводит органические вещества по живым ситовидным элементам.

№ 2

По рисунку определи местонахождение ксилемы и флоэмы. Под какими номерами они обозначены? Под каким номером сердцевинный луч?

Как думать. На срезе дерева снаружи идут пробка, кора с лубом, тонкий камбий, потом толстый слой древесины и сердцевина в центре. Лучи тянутся от центра к коре.

Решение. На рисунке: 1 пробка, 2 луб (флоэма), 3 кора (пробка, первичная кора и луб вместе), 4 камбий, 5 древесина (ксилема), 6 сердцевина, 7 сердцевинные лучи.

Ответ: ксилема (древесина) под номером 5, флоэма (луб) под номером 2 (входит в кору, номер 3), сердцевинный луч под номером 7.

№ 3

Сравни и запиши в тетради, что изображено на указателях под номерами 1-5 (рисунок картофеля). Затем ответь на вопросы: 1) из какой ткани составлена ксилема; 2) из какой ткани составлена флоэма; 3) может ли жить растение без какой-либо из этих тканей? Обоснуй.

Как думать. Вспомни, что есть у растения от корня до листа: волоски корня, сосуды, ситовидные трубки, устьица. Синие стрелки на рисунке показывают воду вверх, красные идут вниз (органика).

Решение.

• 1: ситовидные трубки с клетками-спутницами (флоэма, ток органических веществ вниз).
• 2: корневые волоски (поглощение воды и солей).
• 3: устьица в кожице листа (испарение воды, газообмен).
• 4: сосуды ксилемы со спиральным утолщением (ток воды вверх).
• 5: корни в почве (всасывание воды с солями).

Ответы на вопросы:

1. Ксилема сложная ткань из сосудов, трахеид, волокон и паренхимы.
2. Флоэма тоже сложная ткань из ситовидных трубок (или клеток), клеток-спутниц, волокон и паренхимы.
3. Нет, не может. Без ксилемы вода не дойдёт до листьев, и растение завянет. Без флоэмы сахара из листьев не попадут к корням и другим органам, и растение погибнет.

Ответ: 1 ситовидные трубки (флоэма), 2 корневой волосок, 3 устьица, 4 сосуд (ксилема), 5 корни; ксилема и флоэма сложные ткани; без любой из них растение жить не может.

💡 Самоанализ. Допиши в тетради: «Сегодня я узнал (-ла), что вода идёт по мёртвым клеткам. Меня удивило, что ... Мне захотелось провести опыт с окрашенной водой».

Шпаргалка

• Ксилема и флоэма это сложные ткани, образующие проводящие пучки.
• Вода идёт вверх по мёртвым клеткам ксилемы, органика по живым ситовидным элементам флоэмы.
• У покрытосеменных ситовидные трубки с клетками-спутницами, у голосеменных и папоротников ситовидные клетки.
• Волокна дают прочность, паренхима запасает вещества.

💡 Самоанализ. Допиши: «Сегодня я узнал (-ла) ... Меня удивило ... Мне захотелось ...».

Мини-тест