Малките растения (особено водните) се нуждаят от тънка целулозна мембрана, обграждаща клетките, за да поддържат здравината и формата на тялото. Големите наземни растения изискват по-усъвършенствана поддържаща система, представена от два вида механични структури: коленхим и склеренхим. В противен случай тези тъкани се наричат поддържащи или подсилващи.
Коленхимът е много по-рядък, но играе критична роля в поддържането на вегетативните части на развиващото се растение. Самият термин идва от гръцката дума "kolla" - лепило.
Структура и свойства
Въпреки механичната си функция, коленхимът е жива растителна тъкан, способна на фотосинтеза. Неговите протопласти не умират, а стените са еластични и могат да се разтягат.
Пластичността на клетъчните мембрани се осигурява от два фактора:
- липса на лигнификация;
- намаляване на еластичността на черупката поради освобождаването на протопласта (съдържание на живи клетки).
Коленхимът се състоиот удължени паренхимни или прозенхимни клетки с дължина до 2 mm. Техните черупки се характеризират с неравномерно удебеляване, което придава на тъканта особена форма. Забележителна характеристика е липсата на видима граница между първичната и вторичната стена.
Удебелените зони се състоят от редуващи се слоеве, някои от които съдържат основно целулоза, докато други съдържат хемицелулоза, пектин и голямо количество вода. Общото съдържание на последния е 60-70% от масата на клетъчната стена.
Неравномерното удебеляване на клетъчната стена допринася за нейната пластичност, а също така регулира осмозата (тънките участъци позволяват преминаването на вода и електролити). По същата причина коленхимът престава да изпълнява функциите си, когато тургорът изчезне. Пример е увяхването на листата и тревата в резултат на загуба на вода.
Коленхимът е производно на главната меристема. Клетките на тази механична тъкан запазват способността си да се делят за дълго време.
Оценка за издръжливост
По отношение на механичната якост (способност да издържа на разкъсване и огъване), коленхимът превъзхожда характеристиките на отлятия алуминий, но е значително по-нисък от склеренхима. В по-старите части на растенията клетките на коленхима могат да претърпят вторично удебеляване и лигнификация, което увеличава здравината на тъканта, но я прави по-крехка.
Специално свойство - висока стойност на модула на еластичност (сравнима с оловото). Това означава, че тъканта добре възстановява първоначалната си структура след прекратяване на механичното напрежение.
Разлики
Склеренхимът е по-„твърда” механична тъкан. Неговите клетки не само губят способността си да се делят, но и напълно умират поради дебели вдървесени стени, които блокират комуникацията с външната среда.
Склеренхимът се различава от коленхима по следните начини:
- смърт на протопластите;
- равномерно удебеляване на черупките с последващото им втвърдяване;
- клетъчните стени са непроницаеми за вода и електролити;
- по-висока сила;
- неспособност на черупките да се разтягат.
Склеренхимът действа като скелетна рамка във вече оформените части на растението. В по-голяма степен тази тъкан присъства в стъбла с вторично удебеляване. Склеренхимът може да бъде първичен или вторичен, докато коленхимът е само първичен.
Те изпълняват функциите си само във връзка с други растителни тъкани.
Функции на коленхима
Основната му цел е да осигури устойчивост на растенията към различни механични натоварвания (както статични, така и динамични). Освен това, благодарение на добрата еластичност, тази тъкан формира гъвкавостта на стъблата и листата.
Въпреки относително ниската си здравина, коленхимът, поради своята пластичност, е единствената тъкан, подходяща за млади развиващи се издънки, тъй като появата на твърд склеренхим би ограничил растежа им.
Разновидности
Според естеството на удебеляването на клетъчната стена има 3 основни типа коленхим:
- ламелни (типично за млади стъбла на дървесни растения и слънчоглед);
- ъгъл (тиква, елда, киселец);
- разхлабен (горско земноводно, беладона, подбел).
В ъгловия коленхим удебеляването на мембраните се случва в ъглите на клетките (от които идва името). На кръстовището една с друга тези зони се сливат, образувайки модел под формата на три- или петоъгълници (ако погледнете напречното сечение на тъканта). Удебелените участъци на мембраните в ламеларния коленхим са подредени в успоредни слоеве, а самите клетки са удължени по протежение на стъблата.
Свободният коленхим е тъкан с развити междуклетъчни пространства, които се образуват между удебелените зони на мембраните. Характерно е за растенията, които развиват аеренхим (въздухоносна тъкан) като адаптация към условията на околната среда.
Разпределение в тялото на растението
Коленхимът е тъкан, характерна предимно за двусемеделни растения, млади издънки, както и вегетативни структури, които не претърпяват вторично удебеляване (например листни остриета).
Може да се намира:
- в зоната на първично удебеляване на стъблото;
- в дръжки;
- в листни плочи на житни растения;
- под епидермиса;
- изключително рядко в корените (пример е зелето).
В стъблата коленхимът най-често се намира в периферията, близо до повърхността (понякога непосредствено под епидермиса). Това разпределение осигурява добра устойчивост на огъване и счупване.
В листата на микроструктурно ниво разположението на коленхимните елементи, както и на други поддържащи тъкани, наподобява дизайна на I-лъч, при който вертикален стои между два хоризонтални блока, което не им позволява да провисне при механично действие.
