Типы выделительных образований у растений

Клетки растений, специализированные на секреции, бывают одиночные, разбросанные в обычных несекреторных тканях, или образуют слитные многоклеточные ткани. В сочетании с несекреторными клетками они часто образуют особые морфологически единые структуры, где несекреторные клетки выполняют вспомогательную роль.

Выделительные образования отличаются большой лабильностью в отношении состава образуемых секретов. Секреты, крайне несхожие по химическому составу, могут продуцироваться сходно устроенными структурами и, наоборот, похожие секреты могут выделяться структурами разной морфологической организации. На растении одновременно могут находиться несколько различающихся по строению образований, производящих близкие по составу секреты.

При классификации секреторных образований принимаются во внимание особенности их анатомического строения и характер возникновения, различия в химическом составе секретов, а также особенности функционального назначения.

Ввиду обширности мира растений и неполноты их изученности в отношении состава вторичных веществ природа секретов не всегда известна. Тем не менее согласно этому критерию выделительные образования могут быть подразделены на следующие группы: 1) продуцирующие полисахаридные вещества; 2) образования, в выделениях которых преобладают простые углеводы — монои олигосахариды; 3) образования, секретирующие белки и гликопротеиды; 4) секрети-рующие воду; 5) секретирующие неорганические соли; 6) структуры, в составе вторичных веществ которых преобладают таннины; 7) образования, секретирующие терпеноидные и иные липофильные вещества.

Для лесохимических производств наибольший практический интерес представляют образования двух последних групп.

По расположению на растениях секреторные структурные образования делят на наружные, приуроченные к поверхности органов, и внутренние, лежащие среди внутренних тканей.

Наружные секреторные образования в большинстсг случаев формируются при участии клеток эпидермального происхождения. Здесь нужно принимать во внимание, что обычный эпидермис отличается повышенной секреторной активностью. Кутикулярный слой — комплекс полисахаридов, кутина и восков, создается эпидермисом путем секреции. При экстракционной переработке древесных побегов кутикулярные воски могут образовывать самостоятельный вид продукции.

В специализированных наружных выделительных образованиях у части клеток эпидермиса меняется направление секреции. Они приоб-, ретают способность выделять вещества, отличные от веществ кутику-лярного комплекса. Этим предопределяются особенности функционального назначения возникающей секреторной структуры. У растений встречаются следующие типы наружных выделительных образований: желёзки, железистые волоски, железистый эпидермис, нектарники," гидаторы. Непосредственный практический интерес эти образования имеют у растений, являющихся источниками эфирных масел для парфюмерии. Нектарники служат источником нектара у медоносов.

Внутренние выделительные структуры делят на три группы: выделительные идиобласты, млечники и разного рода вместилища и ходы. Это образования дифференцируются из производных разных меристем, реже — из более или менее зрелых клеток. Встречаются они во всех органах растений. Секреты могут отделяться в специальные межклеточные полости или накапливаются внутри клеток.

Выделительные идиобласты — это одиночные секреторные клетки, рассеянные среди иных клеток ткани. Они очень часто накапливают эфирные масла и таннины. Эфиромасличные идиобласты, подобно эфиромасличным волоскам и желёзкам, могут служить источниками для получения душистых веществ. Таннинные идиобласты встречаются у многих растений и концентрируют дубильные вещества в вакуолях. Но у растений, имеющих значение для получения дубителей в промышленных масштабах, основную массу таннинов чаще дают клетки обычных тканей. Накопление в них дубильных веществ происходит в тех участках, где снижается метаболическая активность, что, в свою очередь, обусловлено постепенным старением клеток.

Млечники представляют собой систему живых, способных к росту, трубчатых клеток, заполненных млечным соком — латексом. Этот тип выделительных структур широко распространен как у двудольных, так и у однодольных растений. Он обычен для представителей семейств молочайных, маковых, тутовых, сапотовых, сложноцветных. Из продуктов секреции млечников наибольшее хозяйственное значение имеет каучук.

Латекс некоторых растений используется благодаря присутствию в нем очень специфических продуктов. У мака содержатся алкалоиды группы морфия, латекс папайи содержит протеолитический фермент — папаин.

Ходы и вместилища от других внутренних секреторных образований отличаются тем, что продукты выделения здесь отлагается в межклеточных полостях. Хотя они характерны для хвойных, но невольно обычны и у представителей ряда семейств покрытосеменных, встречаются также у высших споровых. Как и в случае иных секреторных образований, продукты секреции здесь также сильно различаются. Помимо вязких смолистых выделений, подобных живи-де хвойных и часто называемых бальзамами, а также летучи* эфирных масел, во вместилищах часто содержатся полисахаридные камеди или слизи, смеси камедей и смол, иногда латекс. Многие из этих выде-лений не только у хвойных, но и у покрытосеменных пород добываются и используются для различных практических целей.

Ходами называют более или менее вытянутые цилиндрические вместилища. Если она имеют иную форму, их именуют просто полостями или подразделяют на карманы и кармашки, цисты, желваки и т. п. Поскольку ходы и полости хвойных пород содержат смолистые выделения, их обычно называют смоляными. У покрытосеменных аналогичные структуры более известны под названием камедных или слизевых, хотя при наличии в них смол они могут именоваться смоляными и бальзамными.

Образование полостей может идти иногда путем сочетания расширения межклетников с частичным разрушением клеток. Такие схизо-лизигенные по происхождению вместилища, называемые кармашками, также встречаются в древесине у хвойных пород.

Клетки, окружающие вместилища, могут происходить непосредственно из меристем и обладать способностью к последующим делениям в ходе формирования вместилища. Выстилающий слой могут образовывать также и более или менее зрелые клетки. В первом случае возникают схизогенные вместилища, во втором лизигенные или схизолизигенные. Очень часто вместилища образуются в ответ на поранения. Их называют травматическими или патологическими, и их образование весьма характерно для древесины большинства хвойных.

Особняком по характеру выделительного процесса стоят сахаристые продукты, получаемые при подсочке берез, кленов и ряда пальм. Они представляют собой ксилемный сок, или пасоку, отличающуюся повышенным содержанием водорастворимых углеводов. Образуются сахара пасоки на основе мобилизации запасных веществ из обычных несекреторных клеток. Несомненно, что поступление их в водный ток осуществляется на основе секреции, но она относится к тем общим формам секреции, которыми располагают все живые клетки.