Основные ткани плодов и овощей

Однотипные растительные клетки, объединенные по анатомо-физиологическому признаку, образуют те или иные ткани плодов и овощей. Основными тканями являются покровные, запасающие. механические, проводящие, меристематнческие.

Покровные ткани. Эти ткани расположены снаружи плодов и овощей и защищают внутренние ткани от неблагоприятных внеш­них воздействий и фитонатогенных микроорганизмов. К покровным тканям относятся эпидермис (вместе, с кутикулой) и перидерма.

Эпидермис обычно покрывает плоды и наземные овощи. Однако лук и чеснок, формирующиеся в земле, также покрыты эпидермисом. Это первичная ткань, состоящая обычно из одного слоя слегка уплощенных (эпидермальных) клеток. Они имеют, как правило, несколько мелких вакуолей, некоторое количество плас­тид и митохондрии. Обилие клеточных органоидов свидетель­ствует о высокой физиологической активности этих клеток, связан­ной не только с выполнением ими покровной функции, но и с их вероятным участием в синтезе ферментов и кутикулярных веществ.

В эпидермисе плодов и овощей имеются устьица, через кото­рые происходят транспирация и газообмен. Устьица представляют собой узкую щель, образованную двумя смежными замыкающими клетками полулунной формы. Под устьицем расположена воздуш­ная полость, в которой накапливаются кислород, углекислый газ и пары воды. При пониженной влажности воздуха устьица закры­ваются и испарение воды организмом сокращается.

В эпидермисе некоторых плодов (например, яблок, слив, дынь) устьица могут заменяться чечевичками—рыхло соединенными клетками, образующими характерные скопления. Протопласт в таких клетках отмирает, и содержимое клеток буреет. На поверх­ности плодов чечевички находятся в виде бородавкоподобных пят­нышек. Однако газообмен в плодах происходит не только через чечевички, а большей частью через эпидермис и кутикулу.

Кутикула — это бесструктурная пленка, которая покры­вает сверху эпидермис и достигающая иногда значительной тол­щины.

. Кутикула плодов имеет слоистое строение и образуется сначала в виде очень тонкого слоя. По мере роста плода образуются кутин и кутикулярные слои. В кутикуле могут адсорбироваться газы и летучие ароматические вещества, выделяемые плодом. У некоторых плодов в кутикуле обнаруживают поры (канальцы), однако у яб­лок, например, их нет. Толщина и структура кутикулы у разных плодов и овощей неодинаковы.

Кроме кутина и урсоловой кислоты, в состав кутикулы входят также воска, образующие восковой налет. Точка плавления восков лежит между 50 и 70°С; при остывании они кристаллизуются. Внутри кутикулярного слоя воска расположены неравномерно; наибольшее их количество содержится в средней части кутикулы.

Кутикула оказывает существенное влияние на газообмен и сохраняемость плодов и овощей, так как заметно предохраняет их от потери влаги н увядания, через нее диффундируют газообраз­ные и летучие вещества (кислород, углекислый газ, этилен и др.). Кроме того, кутикулярный слой, в котором часто откладываются светло-желтые флавоновые пигменты, защищает растение от уль­трафиолетовых лучей.

Часто эпидермис плодов и овощей бывает покрыт волосками, бородавками, шиппками и другими выростами, разнообразными по форме и размеру. Иногда волоски образуют на кожице плодов пу­шистый налет (у абрикосов, персиков, айвы). Подобные образова­ния на эпидермисе плодов выполняют не только защитную функ­цию, по и регулируют фототермический и водный режимы плодов.

П е р и д е р м а образуется на клубнях, корнеплодах, поверх­ности некоторых плодов и овощей, а также в местах механических повреукдений, защищая плоды и овощи от потери воды и пораже­ния микроорганизмами. Это вторичная покровная ткань, начинаю­щая формироваться на месте отмирающих клеток эпидермиса. Ко­жица зрелого картофеля представляет собой перидерму.

Запасающая (паренхимная) ткань. Эта ткань занимает особое место в плодах и овощах. Она состоит из паренхимных клеток, в которых сосредоточены питательные вещества. В паренхимных клетках клубней, корнеплодов, корневищ, луковиц, листовых и плодовых овощей и сочных плодов накапливаются и хранятся раз­личные углеводы, кислоты, белки, витамины, жиры, танины и дру­гие вещества, которые в дальнейшем используются клеткой для дыхания и других обменных процессов. Паренхимные клетки до­вольно просты, они не имеют особой специализации. Оболочки та­ких клеток обычно тонкие, целлюлозные. Об ультраструктурных особенностях паренхимных клеток мякоти плодов было сказано ранее. Ткань плодов и овощей разрастается именно за счет увели­чения массы паренхимных клеток.

Механические ткани. Они создают механическую опору для различных анатомических частей плодов и овощей и могут распо­лагаться в растении отдельными участками или сплошным слоем. К специализированным механическим тканям относятся колленхи­ма и склеренхима.

Колленхима служит опорой для молодого растущего орга­на. Она располагается по периферии органа непосредственно под эпидермисом. Число слоев клеток, составляющих колленхиму, мо­жет быть различным. Колленхимные клетки всегда живые, много­угольные по форме. Они имеют, как правило, одну большую и не­сколько мелких вакуолей. Цитоплазма их содержит много митохондрий и пластид.

Склеренхима состоит из частично или полностью отмерших клеток с сильно утолщенными одревесневшими стенками, основной функцией которых в теле растения является механическая. Нали­чие этих клеток дает возможность растению противостоять раз­личным нагрузкам без повреждения мягких тонкостенных клеток. Клетки обычно удлиненной формы с заостренными концами груп­пируются в волокна и склереиды. В плодах обычно формой склереид являются каменистые клетки. Из них формируют­ся, например, плотная, без межклетников ткань скорлупы грецкого ореха, фундука, косточек вишни, а также каменистые клетки в па­ренхиме незрелых плодов айвы и грущи. Эти клетки живые, они сообщаются с соседними клетками паренхимы и до некоторой сте­пени выполняют роль опоры.

Проводящие ткани. Такие ткани плодов и овощей представлены к.силемой (водопроводящей) и флоэмой (проводящей пла­стические вещества). Удлиненные клетки ксилемы и флоэмы вытя­нуты вдоль оси растения, имеют форму трубок и сообщаются меж­ду собой тонкими перегородками, снабженными многочисленными сквозными отверстиями (порами), с которыми с помощью нитевид­ных тяжей связаны протопласты соседних клеток. Обычно ксилема и флоэма объединяются в сосудистые пучки, в которых также на­ходятся механические волокна, паренхнмные клетки нескольких типов и другие элементы. Ксилема состоит в основном из одревес­невших клеток—трахей, которые, проводят воду, а у флоэмы ос­новными компонентами являются ситовидные трубки, которые со­стоят из ряда клеток, одетых целлюлозными оболочками.

Проводящие ткани активно функционируют во время роста и развития плодов и овощей. В период хранения проводящая система мало используется и активизируется вновь при прорастании. Пе­редвижение веществ по проводящим элементам усиливается также при заражении и поранении органа. Так, образование раневой перидермы на механически пораненных участках картофельных клубней наиболее интенсивно происходит в зоне сосудистых пучков.

Меристематические ткани. Эти ткани являются образователь­ными, так как образуют новые клетки и увеличивают таким обра­зом их число в теле растения и, кроме того, постоянно возобновля­ются. Иными словами, в активных меристемах часть клеток, обра­зующихся в результате деления, остается в меристематнческом состоянии, а остальные дифференцируются в различные ткани. Ме­ристематические клетки довольно разнообразны по структуре цито­плазмы в зависимости от типа меристемы и от типа ткани, которая нз них развивается. Они различаются степенью вакуолизации, ко­личественным составом отдельных органелл, а отчасти и их мор­фологией. Меристематическая клетка всегда отличается от своих производных—зрелых клеток соответствующих тканей. По време­ни образования различают меристему первичную и вторичную.

Меристематические ткани имеют различное местоположение. У корнеплодов новый побег образуется на верхушке и располага­ется там же, где и отмершие листья. Часть этих почек образует на следующий год листья, другая часть — цветочную стрелку, В луко­вице почки находятся на донце под мясистыми чешуямн, в белоко­чанной капусте—в пазухах каждого листа. В плодах меристема расположена в семенах, в картосреле—в глазках.