Механические ткани. Механические ткани. Механические ткани: колленхима, склеренхима, волокна и склереиды. Организация тела растения с точки зрения строительно-механических принципов
Высшие растения ведут прикрепленный образ жизни, поэтому способность противостоять нагрузкам имеет для них особое значение. Некоторые растения вынуждены десятки и даже сотни лет оказывать сопротивление бурям, ливням, граду и снегу. Высшие растения ведут прикрепленный образ жизни, поэтому способность противостоять нагрузкам имеет для них особое значение. Некоторые растения вынуждены десятки и даже сотни лет оказывать сопротивление бурям, ливням, граду и снегу.
ПАРЕНХИМНЫЕ КЛЕТКИ ПАРЕНХИМНЫЕ КЛЕТКИ
Наиболее характерную особенность колленхимы составляет структура первичных клеточных оболочек. Кроме целлюлозы они содержат большое количество пектина и гемицеллюлозы, но в них нет лигнина. Поскольку пектиновые вещества гидрофильны, оболочки клеток колленхимы богаты водой. Поэтому на срезах оболочки выглядят блестящими. Наиболее характерную особенность колленхимы составляет структура первичных клеточных оболочек. Кроме целлюлозы они содержат большое количество пектина и гемицеллюлозы, но в них нет лигнина. Поскольку пектиновые вещества гидрофильны, оболочки клеток колленхимы богаты водой. Поэтому на срезах оболочки выглядят блестящими. Полагают, что сильная оводненность оболочек способствует их растяжению. Одна из особенностей колленхимы состоит в том, что она выполняет свое назначение только в состоянии тургора. Если молодые побеги теряют воду, тонкие участки оболочек складываются "гармошкой" и побеги увядают, то есть теряют упругость, обвисают.
Утолщения оболочек колленхимы распределены неравномерно. По форме утолщения оболочек выделяют три типа колленхимы: Утолщения оболочек колленхимы распределены неравномерно. По форме утолщения оболочек выделяют три типа колленхимы: уголковая - утолщения локализуются в углах клеток; 2) пластинчатая - утолщены тангентальные стенки клеток; 3) рыхлая - характерна наличием межклетников между слившимися участками соседних клеток (сочетаются функции опоры и газообмена)
Типичная склеренхима состоит из прозенхимных , равномерно утолщенных, плотно сомкнутых клеток. Сформировавшись, клетки склеренхимы обычно теряют живое содержимое и их полости заполняются воздухом; клеточные стенки к этому времени в большинстве случаев одревесневают; сравнительно редко они остаются чисто целлюлозными. Таким образом, склеренхима выполняет свою функцию уже после отмирания протопластов. Типичная склеренхима состоит из прозенхимных , равномерно утолщенных, плотно сомкнутых клеток. Сформировавшись, клетки склеренхимы обычно теряют живое содержимое и их полости заполняются воздухом; клеточные стенки к этому времени в большинстве случаев одревесневают; сравнительно редко они остаются чисто целлюлозными. Таким образом, склеренхима выполняет свою функцию уже после отмирания протопластов.
Волокна представляют собой длинные узкие прозенхимные клетки, длина которых во много раз превышает ширину. Обычно волокна имеют толстые стенки и очень узкую полость. Прочность стенок повышается еще и оттого, что фибриллы целлюлозы проходят в них винтообразно, а направление витков в слоях чередуется. Волокна представляют собой длинные узкие прозенхимные клетки, длина которых во много раз превышает ширину. Обычно волокна имеют толстые стенки и очень узкую полость. Прочность стенок повышается еще и оттого, что фибриллы целлюлозы проходят в них винтообразно, а направление витков в слоях чередуется. Волокна вторичного происхождения отмечаются специальными терминами. Наружу от камбия в лубе формируются так называемые лубяные волокна, а внутрь от камбия в древесине откладываются древесинные волокна или либриформ. Волокна могут размещаться в виде сплошного кольца, отдельными тяжами и даже поодиночке.
В производстве особенно ценны те редкие растения, у которых волокна не одревесневают, например, лен. Назовем лишь наиболее известные волокнистые растения и изделия из них изготавливаемые: В производстве особенно ценны те редкие растения, у которых волокна не одревесневают, например, лен. Назовем лишь наиболее известные волокнистые растения и изделия из них изготавливаемые: конопля (Cannabis sativa) - канаты и веревки; джут (Corchorus capsularis) - канаты, веревки и грубые ткани; кенаф (Hibiscus cannabinus) - грубые ткани; лен (Linum usitatissimum) - ткани; рами (Bochmeria nivea) - ткани.
Склереиды не имеют форму волокон и сильно варьируют по форме. Обычно по форме клеток их и классифицируют. Склереиды не имеют форму волокон и сильно варьируют по форме. Обычно по форме клеток их и классифицируют. Наиболее распространенными являются изодиаметрические округлые склереиды, называемые брахисклереидами или каменистыми клетками.
Астросклереиды или звездчатые склереиды имеют ветвистую форму. Чаще всего астросклереиды встречаются в листьях кожистой консистенции. Они придают листовым пластинках дополнительную прочность. Астросклереиды или звездчатые склереиды имеют ветвистую форму. Чаще всего астросклереиды встречаются в листьях кожистой консистенции. Они придают листовым пластинках дополнительную прочность.
В 1960 году в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки и название, предложенное американским инженером Джеком Стилом. В 1960 году в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по бионике, который официально закрепил рождение новой науки и название, предложенное американским инженером Джеком Стилом.
Само понятие бионика появилось в начале двадцатого века. Что же оно значит? Бионика (от греч. biōn - элемент жизни, буквально - живущий) наука, изучающая принципы организации и функционирования биологических систем на молекулярном,клеточном,организменном,популяционном,ценозном уровнях,иссдующая процессы преобразования энергии и информации,переработки веществ в живых организмах,экосистемах,с целью применения полученных знаний для коренного усовершенствования существующих и создания принципиально новых машин,приборов,механизмов… Само понятие бионика появилось в начале двадцатого века. Что же оно значит? Бионика (от греч. biōn - элемент жизни, буквально - живущий) наука, изучающая принципы организации и функционирования биологических систем на молекулярном,клеточном,организменном,популяционном,ценозном уровнях,иссдующая процессы преобразования энергии и информации,переработки веществ в живых организмах,экосистемах,с целью применения полученных знаний для коренного усовершенствования существующих и создания принципиально новых машин,приборов,механизмов… Первые попытки использовать природные формы в строительстве предпринял еще Антонио Гауди. И это был прорыв! Парк Гуэля, или как говорили раньше «Природа, застывшая в камне», Каза Батло, Каза Мила – ничего подобного избалованная архитектурными изысками Европа, да и весь мир, еще не видели. Эти шедевры великого мастера дали толчок к развитию архитектуры в бионическом стиле. В 1921 году бионические идеи нашли отражение в сооружении Рудольфа Штайнера Гетеанум, и с этого момента зодчие всего мира взяли бионику на «вооружение».
Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб и башен — одним из достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Однако к своему конструктивному решению инженеры пришли самостоятельно, не "заглядывая" в природу. Идентичность строения была выявлена позже.