Содержание

Лабораторная

Задание.

Лабораторная работа по биологии. Тема «Строение корня проростка».
Цель — изучить внешнее строение корня.
Оборудование и материалы: лупа, проросшее семя тыквы (редиса, гороха).
Ход работы: рассмотреть невооруженным взглядом корень к проросшего семени (измерить его длину, толщину, описать окраску). Определить тип корневой системы. Рассмотреть под лупой главный корень, изучить внешнее строение кончика корня, найти корневой чехлик и корневые волоски. Измерить длину тех частей корня, где расположены корневой чехлик и корневые волоски. Зарисовать корень и надписать виды корней. Сделать вывод и записать результаты работы.

1.  5 см. 
2.  Стержневая 
3 . Корневые волоски — 1 см., чехлик — 5 мм. 
8.  Вывод: Зона корня, где находятся корневые волоски, длинее, чем зона корневого чехлика.

Лабораторная работа: «Строение корня проростка гороха». 
1. Рассмотреть невооруженным взглядом корень к проросшего семени (измерить его длину, толщину, описать окраску). 

Корень проростка гороха белого цвета, сужается к кончику. Длина 4,6 см, толщина у основания — 0,5 мм, в средней части — до 0,3 мм. 
2. Определить тип корневой системы. 
Корневая система гороха: стержневая. 
3. Рассмотреть под лупой главный корень, изучить внешнее строение кончика корня, найти корневой чехлик и корневые волоски. 
Корень проростка гороха стержневой. Кончик выделяется более темной окраской и плотной структурой — это корневой чехлик (основная функция корневого чехлика – защитная, ведь он не допускает возможности повреждения хрупкого растущего кончика корня растения при контакте с твердыми компонентами почвы). 
На некотором расстоянии от кончика по всей длине корня расположено множество бесцветных волосков, которые называются корневыми волосками (внешне они практически не отличаются от корня и, благодаря им, происходит всасывание воды из почвы). 
4. Измерить длину тех частей корня, где расположены корневой чехлик и корневые волоски. 
Длина корневого чехлика гороха — до 5 мм. Длина зоны корневых волосков — до 2 см (примерно половина длины корня). 
5. Зарисовать корень и надписать виды корней. 
Цифрами на рисунке обозначены: 1) росток; 2) корень; 3) семя; 4) боковые корни; 5) корневые волоски; 6) чехлик. 
6. Сделать вывод и записать результаты работы. 
Вывод: Части корня проростка гороха различаются в зависимости от выполняемых ими функций. Например, чехлик имеет более плотную структуру, т.к. играет защитную роль, тогда как корневые волоски — более нежные, тонкие и длинные, потому что, благодаря им, происходит всасывание воды из почвы.

gdzplus.com

Строение корня — корневой волосок, чехлик

Если посмотреть на строение молодого корня гороха или яблони, то можно заметить, что его кончик выделяется более темной окраской и плотной структурой. Оказывается, такие особенности верхушки корня обусловлены тем, что на нее как бы надет колпачок из слоя плотно прилежащих друг к другу клеток. Назван этот слой клеток корневым чехликом.

Из-за того, что в процессе роста корня растения его кончик глубоко проникает в почву, встречая на пути острые и твердые участки почвы, вкрапления в виде камешков, песчинок, его внешние клетки с течением времени стираются и погибают. При этом они постоянно замещаются молодыми растущими клетками.

Корневой чехлик и корневые волоски

Основная функция корневого чехлика – защитная, ведь он не допускает возможности повреждения хрупкого растущего кончика корня растения при контакте с твердыми компонентами почвы.

У многих растений на определенном расстоянии от кончика расположено множество нежных бесцветных волосков, которые именуются корневыми волосками.

При изучении строения корня рассмотрим корневой волосок под микроскопом. Заметно, что структура его кожицы напоминает таковую кожицы лука. Однако есть важная отличительная особенность – у кожицы корня большинство клеток удлиненные и имеют тонкие продолговатые отростки. Таким образом, корневой волосок – это удлиненная клетка кожицы корня. Строение  корня подобно всем другим клеткам. Он отграничен от внешней среды оболочкой, под которой имеется протоплазма с заключенным в ней ядром и вакуолями с питательными веществами.

Если аккуратно извлечь из почвы проросток гороха, то видно, что к корню тесно прилипают комки почвы. Причем частички почвы так плотно прилегают к корневым волоскам, что невозможно избежать их повреждения при отделении от почвы. Благодаря такому расположению и тесному контакту с землей, происходит всасывание воды и растворенных в ней минеральных солей корневыми волосками.

Корневые волоски густо покрывают корень. Так, около 1000 корневых волосков насчитывается на 1 кв. мм корня пшеницы.

Существование корневых волосков у многих растений ограничено 15 – 20 днями. Это связано с тем, что старые корневые волоски постоянно замещаются новыми. Молодые корневые волоски, расположенные ближе к растущему кончику корня, всасывают воду с минеральными солями из других пластов почвы.

Корневые волоски выполняют важные функции в организме растения. Поэтому при пересадке растений нужно очень аккуратно транспортировать корни. Оптимальный вариант – производить посадку растения вместе счастью почвы, чтобы не повредить корневые волоски. Если же растение при пересадке будет лишено корневых волосков, то оно пострадает от недостаточного поступления воды и пищи, пока не образуются молодые корневые волоски.

Рассмотреть внутреннее строение корня можно под микроскопом, сделав предварительно тонкий срез участка корня. Видно, что кожица выполняет функцию оболочки корня. Отдельные волоски кожицы трансформировались в волоски корня. Кожица покрывает клетки различных размеров и формы. Центральная часть корня занята множеством тонких длинных трубочек – сосудов, расположенных по всей его длине.

В корневые волоски попадают вода и растворенные в ней минеральные вещества, затем они переходят в другие клетки. Проникновение из одной клетки в другую обеспечивает перемещение растворов минеральных солей в сосуды корня. По сосудам питательные вещества перемещаются от корня в стебель и из стебля к листьям растения.

Корень делится на следующие зоны: кончик корня с корневым чехликом; зону роста, прилегающую к кончику корня; зону с корневыми волосками, выполняющую всасывающую функцию; проводящую зону корня, находящуюся ближе к стеблю, без корневых волосков. Проводящая зона обеспечивает передвижение воды и минеральных солей, поглощенных корневыми волосками, из корня в стебель и далее к листьям.

beaplanet.ru

Строение корня растения. Особенности строения корня

Живые организмы изучает наука биология. Строение корня растения рассматривается в одном из разделов ботаники.

Корень является осевым вегетативным органом растения. Для него характерен неограниченный верхушечный рост и радиальная симметрия. Особенности строения корня зависят от многих факторов. Это эволюционное происхождение растения, его принадлежность к тому или иному классу, среда обитания. В качестве основных функций корня можно назвать укрепление растения в почве, участие в вегетативном размножении, запас и синтез органических питательных веществ. Но самая важная функция, обеспечивающая жизнедеятельность растительного организма, — почвенное питание, которое осуществляется в процессе активного всасывания из субстрата воды, содержащей растворенные минеральные соли.

Типы корней

Внешнее строение корня во многом обусловлено тем, к какому типу он относится.

  • Главный корень. Его образование происходит из зародышевого корешка, когда семя растения начинает прорастать.
  • Придаточные корни. Они могут появляться на различных частях растения (стебель, листья).
  • Боковые корни. Именно они образуют разветвления, начинаясь от ранее появившихся корней (главного или придаточных).

Виды корневых систем

Корневая система — общность всех корней, которые имеются у растения. При этом внешний вид этой совокупности у различных растений может сильно варьироваться. Причиной тому служит наличие или отсутствие, а также разная степень развития и выраженности различных типов корней.

В зависимости от этого фактора различают несколько типов корневых систем.

  • Стержневая корневая система. Название говорит само за себя. Главный корень выступает в роли стержня. Он хорошо выражен по размеру и длине. Строение корня по данному типу характерно для двудольных растений. Это щавель, морковь, фасоль и пр.
  • Мочковатая корневая система. Для данного типа характерны свои особенности. Внешнее строение корня, являющегося главным, ничем не отличается от такового у боковых. Он не выделяется в общей массе. Образовавшись из зародышевого корешка, он растет совсем недолго. Мочковая корневая система характерна для однодольных растений. Это хлебные злаки, чеснок, тюльпан и пр.
  • Корневая система смешанного типа. Ее строение соединяет в себе особенности двух, описанных выше, типов. Главный корень хорошо развит и выделяется на общем фоне. Но при этом сильно развиты и придаточные корни. Характерна для помидора, капусты.

Историческое развитие корня

Если рассуждать с точки зрения филогенетического развития корня, то его появление произошло гораздо позже, чем образование стебля и листа. Скорее всего, толчком для этого послужил выход растений на сушу. Для того чтобы закрепиться в твердом субстрате, представителям древней флоры требовалось что-то, что может послужить опорой. В процессе эволюции сначала образовались корнеподобные подземные веточки. Позже они дали начало развитию корневой системы.

Корневой чехлик

Формирование и развитие корневой системы осуществляется в течение всей жизни растения. Строение корня растения не предусматривает наличия листьев и почек. Его рост осуществляется за счет увеличения в длину. В точке роста он покрыт корневым чехликом.

Процесс роста связан с делением клеток образовательной ткани. Именно она находится под корневым чехликом, выполняющим функцию защиты нежных делящихся клеток от повреждений. Сам чехлик – это совокупность тонкостенных живых клеток, в которых постоянно происходит процесс обновления. То есть, при продвижении корня в почве застарелые клетки постепенно слущиваются, а на их месте нарастают новые. Также расположенные снаружи клетки чехлика выделяют особую слизь. Она облегчает продвижение корня в твердом почвенном субстрате.

Общеизвестно, что в зависимости от среды обитания строение растений сильно различается. Например, водные растения не имеют корневого чехлика. В процессе эволюции у них образовалось другое приспособление – водяной кармашек.

Строение корня растения: зона деления, зона роста

Клетки, появившись из образовательной ткани, со временем начинают дифференцироваться. Таким образом формируются зоны корня.

Зона деления. Она представлена клетками образовательной ткани, которые впоследствии и дают начало всем остальным типам клеток. Размер зоны – 1 мм.

Зона роста. Представлена гладким участком, длина которого составляет от 6 до 9 мм. Следует сразу за зоной деления. Для клеток характерен интенсивный рост, в ходе которого они сильно вытягиваются в длину, и постепенная дифференциация. Следует заметить, что процесс деления в данной зоне почти не осуществляется.

Зона всасывания

Этот участок корня протяженностью несколько сантиметров также часто называют зоной корневых волосков. Это название отражает особенности строения корня на данном участке. Там имеются выросты клеток кожицы, размер которых может варьироваться от 1 мм до 20 мм. Это и есть корневые волоски.

Зона всасывания – это место, где осуществляется активное поглощение воды, в которой содержатся растворенные минеральные вещества. Деятельность клеток корневых волосков, в данном случае, можно сравнить с работой насосов. Этот процесс очень энергозатратный. Поэтому в клетках зоны всасывания содержится большое количество митохондрий.

Очень важно обратить внимание еще на одну особенность корневых волосков. Они способны выделять особую слизь, содержащую угольную, яблочную и лимонную кислоты. Слизь способствует растворению минеральных солей в воде. Частицы почвы благодаря слизи словно приклеиваются к корневым волоскам, облегчая процесс всасывания питательных веществ.

Строение корневого волоска

Увеличение площади зоны всасывания происходит именно за счет корневых волосков. Например, их количество у ржи достигает 14 миллиардов, образуя суммарную длину до 10 000 километров.

Внешний вид корневых волосков делает их похожими на белый пушок. Живут они недолго – от 10 до 20 дней. На формирование новых у растительного организма уходит совсем немного времени. Например, образование корневых волосков у молодых сеянцев яблони осуществляется за 30-40 часов. Тот участок, где произошло отмирание этих необычных выростов, еще в течение некоторого времени может всасывать воду, а потом его покрывает пробка, и эта способность теряется.

Если говорить о строении оболочки волоска, то, прежде всего, следует выделить ее тонкость. Эта особенность помогает волоску поглощать питательные вещества. Клетка его почти полностью занята вакуолью, окруженной тонким слоем цитоплазмы. Ядро располагается в верхней части. Пространство вблизи клетки представляет собой особый слизистый чехол, способствующий склеиванию корневых волосков с мелкими частичками почвенного субстрата. Благодаря этому гидрофильность почвы повышается.

Поперечное строение корня в зоне всасывания

Зону корневых волосков также часто называют зоной дифференциации (специализации). Это не случайно. Именно здесь на поперечном разрезе можно увидеть определенную слоистость. Она обусловлена разграничением слоев внутри корня.

Таблица «Строение корня на поперечном срезе» представлена ниже.

СлойСтроение, функции
РизодермаОдин слой клеток покровной ткани, которые способны образовывать корневые волоски.
Первичная кораНесколько слоев клеток основной ткани, которые участвуют в транспортировке питательных веществ от корневых волосков к центральному осевому цилиндру.
ПерициклКлетки образовательной ткани, которые участвуют в первичном образовании боковых и придаточных корней.
Центральный осевой цилиндрПроводящие ткани (луб, древесина), образующие в своей совокупности радиальный проводящий пучок.

Следует отметить, что внутри коры тоже имеется разграничение. Ее наружный слой называется экзодерма, внутренний – эндодерма, а между ними находится основная паренхима. Именно в этом промежуточном слое происходит процесс направления растворов питательных веществ в сосуды древесины. Также, в паренхиме синтезируются некоторые жизненно важные для растения органические вещества. Таким образом, внутреннее строение корня позволяет в полном объеме оценить значимость и важность функций, которые выполняет каждый из слоев.

Зона проведения

Располагается над зоной всасывания. Самый большой по длине и наиболее прочный участок корня. Именно здесь происходит передвижение важных для жизнедеятельности растительного организма веществ. Это возможно благодаря хорошему развитию проводящих тканей в этой зоне. Внутреннее строение корня в зоне проведения обуславливает его способность транспортировать вещества в обоих направлениях. По восходящему току (вверх) идет передвижение воды с растворенными в ней минеральными соединениями. А вниз доставляются органические соединения, которые участвуют в жизнедеятельности клеток корня. Зона проведения – это место образования боковых корней.

Строение корня проростка фасоли четко иллюстрирует основные этапы процесса формирования корня растений.

Особенности строения корня растения: соотношение наземной и подземной частей

Для многих растений характерно такое развитие корневой системы, которое приводит к ее преобладанию над наземной частью. Примером может служить кочанная капуста, корень которой в глубину может вырасти на 1,5 метра. Ширина его может составлять до 1, 2 метра.

Корневая система яблони настолько разрастается, что занимает пространство, диаметр которого может достигать 12 метров.

А у растения люцерна высота наземной части не превышает 60 см. Тогда как длина корня может составлять более 2 метров.

Все растения, обитающие в местностях с песчаными и скалистыми почвами, имеют очень длинные корни. Это обусловлено тем, что в таких почвах вода и органические вещества находятся очень глубоко. В процессе эволюции растения долго приспосабливались к таким условиям, постепенно менялось строение корня. В результате чего они стали достигать той глубины, где растительный организм может запастись необходимыми для роста и развития веществами. Так, например, корень верблюжьей колючки может в глубину составлять 20 метров.

Корневые волоски у пшеницы ветвятся настолько сильно, что их суммарная длина может достигать 20 км. Однако, это не предельная величина. Неограниченный верхушечный рост корней в отсутствие сильной конкуренции с другими растениями может увеличить это значение еще в несколько раз.

Видоизменения корней

Строение корня некоторых растений может меняться, образуя так называемые видоизменения. Это своего рода приспособления растительных организмов в конкретных условиях обитания. Ниже представлено описание некоторых видоизменений.

Корневые клубни характерны для георгина, чистяка и некоторых других растений. Образуются за счет утолщения придаточных и боковых корней.

Плющ и кампсис тоже отличаются особенностями строения этих вегетативных органов. У них имеются так называемые корни-прицепки, которые позволяют им цепляться за рядом стоящие растения и другие опоры, находящиеся в их досягаемости.

Воздушные корни, отличающиеся большой длиной и всасывающие воду, имеются у монстеры и орхидеи.

Растущие вертикально вверх дыхательные корни участвуют в выполнении функции дыхания. Имеются у кипариса болотного, ивы ломкой.

У некоторых представителей флоры, образующих обособленную группу растений-паразитов, имеются приспособления, помогающие проникать в стебель хозяина. Это так называемые корни-присоски. Характерны для омелы белой, повилики.

У таких овощных культур, как морковь, свекла, редис, имеются корнеплоды, которые образовались за счет разрастания главного корня, внутри которого запасаются питательные вещества.

Таким образом, особенности строения корня растения, приводящие к образованию видоизменений, зависят от многих факторов. Основными являются среда обитания и эволюционное развитие.

fb.ru

Корень

Историческое развитие корня

Филогенетически корень возник позже стебля и листа — в связи с переходом растений к жизни на суше и вероятно, произошёл от корнеподобных подземных веточек. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядке расположенных почек. Для него характерен верхушечный рост в длину, боковые разветвления его возникают из внутренних тканей, точка роста покрыта корневым чехликом. Корневая система формируется на протяжении всей жизни растительного организма. Иногда корень может служить местом отложения в запас питательных веществ. В таком случае он видоизменяется.

Виды корней

Главный корень образуется из зародышевого корешка при прорастании семени. От него отходят боковые корни.

Придаточные корни развиваются на стеблях и листьях.

Боковые корни представляют собой ответвления любых корней.

Каждый корень (главный, боковые, придаточные) обладает способностью к ветвлению, что значительно увеличивает поверхность корневой системы, а это способствует лучшему укреплению растения в почве и улучшению его питания.

Типы корневых систем

Различают два основных типа корневых систем: стержневая, имеющая хорошо развитый главный корень, и мочковатая. Мочковатая корневая система состоит из большого числа придаточных корней, одинаковых по величине. Вся масса корней состоит из боковых или придаточных корешков и имеет вид мочки.

Сильно разветвлённая корневая система образует огромную поглощающую поверхность. Например,

  • общая длина корней озимой ржи достигает 600 км;
  • длина корневых волосков — 10 000 км;
  • общая поверхность корней — 200 м2.

Это во много раз превышает площадь надземной массы.

Если у растения хорошо выражен главный корень и развиваются придаточные корни, то формируется корневая система смешанного типа (капуста, помидор).

Внешнее строение корня. Внутреннее строение корня

Зоны корня

Корневой чехлик

Корень растёт в длину своей верхушкой, где находятся молодые клетки образовательной ткани. Растущая часть покрыта корневым чехликом, защищающим кончик корня от повреждений, и облегчает продвижение корня в почве во время роста. Последняя функция осуществляется благодаря свойству внешних стенок корневого чехлика покрываться слизью, что уменьшает трение между корнем и частичками почвы. Могут даже раздвигать частички почвы. Клетки корневого чехлика живые, часто содержат зёрна крахмала. Клетки чехлика постоянно обновляются за счёт деления. Участвует в положительных геотропических реакциях (направление роста корня к центру Земли).

Клетки зоны деления активно делятся, протяженность этой зоны у разных видов и у разных корней одного и того же растения неодинакова.

За зоной деления расположена зона растяжения (зона роста). Протяжённость этой зоны не превышает нескольких миллиметров.

По мере завершения линейного роста наступает третий этап формирования корня — его дифференциация, образуется зона дифференциации и специализации клеток (или зона корневых волосков и всасывания). В этой зоне уже различают наружный слой эпиблемы (ризодермы) с корневыми волосками, слой первичной коры и центральный цилиндр.

Строение корневого волоска

Корневые волоски — это сильно удлинённые выросты наружных клеток, покрывающих корень. Количество корневых волосков очень велико (на 1 мм2 от 200 до 300 волосков). Их длина достигает 10 мм. Формируются волоски очень быстро (у молодых сеянцев яблони за 30-40 часов). Корневые волоски недолговечны. Они отмирают через 10-20 дней, а на молодой части корня отрастают новые. Это обеспечивает освоение корнем новых почвенных горизонтов. Корень непрерывно растёт, образуя всё новые и новые участки корневых волосков. Волоски могут не только поглощать готовые растворы веществ, но и способствовать растворению некоторых веществ почвы, а затем всасывать их. Участок корня, где корневые волоски отмерли, некоторое время способен всасывать воду, но затем покрывается пробкой и теряет эту способность.

Оболочка волоска очень тонкая, что облегчает поглощение питательных веществ. Почти всю клетку волоска занимает вакуоль, окружённая тонким слоем цитоплазмы. Ядро находится в верхней части клетки. Вокруг клетки образуется слизистый чехол, который содействует склеиванию корневых волосков с частицами почвы, что улучшает их контакт и повышает гидрофильность системы. Поглощению способствует выделение корневыми волосками кислот (угольной, яблочной, лимонной), которые растворяют минеральные соли.

Корневые волоски играют и механическую роль — они служат опорой верхушке корня, которая проходит между частичками почвы.

Под микроскопом на поперечном срезе корня в зоне всасывания видно его строение на клеточном и тканевом уровнях. На поверхности корня — ризодерма, под ней — кора. Наружный слой коры — экзодерма, вовнутрь от неё — основная паренхима. Её тонкостенные живые клетки выполняют запасающую функцию, проводят растворы питательных веществ в радиальном направлении — от всасывающей ткани к сосудам древесины. В них же происходит синтез ряда жизненно важных для растения органических веществ. Внутренний слой коры — эндодерма. Растворы питательных веществ, поступающие из коры в центральный цилиндр через клетки эндодермы, проходят только через протопласт клеток.

Кора окружает центральный цилиндр корня. Она граничит со слоем клеток, долго сохраняющих способность к делению. Это перицикл. Клетки перицикла дают начало боковым корням, придаточным почкам и вторичным образовательным тканям. Вовнутрь от перицикла, в центре корня, находятся проводящие ткани: луб и древесина. Вместе они образуют радиальный проводящий пучок.

Проводящая система корня проводит воду и минеральные вещества из корня в стебель (восходящий ток) и органические вещества из стебля в корень (нисходящий ток). Состоит она из сосудисто-волокнистых пучков. Основными слагаемыми частями пучка являются участки флоэмы (по ним вещества передвигаются к корню) и ксилемы (по которым вещества передвигаются от корня). Основные проводящие элементы флоэмы — ситовидные трубки, ксилемы — трахеи (сосуды) и трахеиды.

Процессы жизнедеятельности корня

Транспорт воды в корне

Всасывание воды корневыми волосками из почвенного питательного раствора и проведение её в радиальном направлении по клеткам первичной коры через пропускные клетки в эндодерме к ксилеме радиального проводящего пучка. Интенсивность поглощения воды корневыми волосками называется сосущей силой (S), она равна разнице между осмотическим (P) и тургорным (T) давлением: S=P-T.

Когда осмотическое давление равно тургорному (P=T), то S=0, вода перестаёт поступать в клетку корневого волоска. Если концентрация веществ почвенного питательного раствора будет выше, чем внутри клетки, то вода будет выходить из клеток и наступит плазмолиз — растения завянут. Такое явление наблюдается в условиях сухости почвы, а также при неумеренном внесении минеральных удобрений. Внутри клеток корня сосущая сила корня возрастает от ризодермы по направлению к центральному цилиндру, поэтому вода движется по градиенту концентрации (т. е. из места с большей её концентрацией в место с меньшей концентрацией) и создаёт корневое давление, которое поднимает столбик воды по сосудам ксилемы, образуя восходящий ток. Это можно обнаружить на весенних безлистных стволах, когда собирают «сок», или на срезанных пнях. Истекание воды из древесины, свежих пней, листьев, называется «плачем» растений. Когда распускаются листья, то они тоже создают сосущую силу и притягивают воду к себе — образуется непрерывный столбик воды в каждом сосуде — капиллярное натяжение. Корневое давление является нижним двигателем водного тока, а сосущая сила листьев — верхним. Подтвердить это можно с помощью несложных опытов.

Всасывание воды корнями

Цель: выяснить основную функцию корня.

Что делаем: растение, выращенное на влажных опилках, отряхнём его корневую систему и опустим в стакан с водой его корни. Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень.

Что наблюдаем: через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки.

Результат: следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.

Можно ещё проделать один опыт, доказывающий всасывание питательных веществ корнем.

Что делаем: срежем у растения стебель оставив пенёк высотой 2-3 см. На пенёк наденем резиновую трубку длиной 3 см, а на верхний конец наденем изогнутую стеклянную трубку высотой 20-25 см.

Что наблюдаем: вода в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу.

Результат: это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.

А влияет ли температура воды на интенсивность всасывания корнем воды?

Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.

Что делаем: один стакан должен быть с тёплой водой (+17-18ºС), а другой с холодной (+1-2ºС).

Что наблюдаем: в первом случае вода выделяется обильно, во втором — мало, или совсем приостанавливается.

Результат: это является доказательством того, что температура сильно влияет на работу корня.

Тёплая вода активно поглощается корнями. Корневое давление повышается.

Холодная вода плохо поглощается корнями. В этом случае корневое давление падает.

Минеральное питание

Физиологическая роль минеральных веществ очень велика. Они являются основой для синтеза органических соединений, а также факторами, которые изменяют физическое состояние коллоидов, т.е. непосредственно влияют на обмен веществ и строение протопласта; выполняют функцию катализаторов биохимических реакций; воздействуют на тургор клетки и проницаемость протоплазмы; являются центрами электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах.

Установлено, что нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе трёх неметаллов — азота, фосфора и серы и — и четырёх металлов — калия, магния, кальция и железа. Каждый из этих элементов имеет индивидуальное значение и не может быть заменён другим. Это макроэлементы, их концентрация в растении составляет 10-2–10%. Для нормального развития растений нужны микроэлементы, концентрация которых в клетке составляет 10-5–10-3%. Это бор, кобальт, медь, цинк, марганец, молибден др. Все эти элементы есть в почве, но иногда в недостаточном количестве. Поэтому в почву вносят минеральные и органические удобрения.

Растение нормально растёт и развивается в том случае, если в окружающей корни среде будут содержаться все необходимые питательные вещества. Такой средой для большинства растений является почва.

Дыхание корней

Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух. Проверим, так ли это?

Цель: нужен ли воздух корню?

Что делаем: возьмём два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающие проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора. На поверхность воды во втором сосуде нальём тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду.

Что наблюдаем: через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет.

Результат: гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.

Видоизменения корней

У некоторых растений в корнях откладываются запасные питательные вещества. В них накапливаются углеводы, минеральные соли, витамины и другие вещества. Такие корни сильно разрастаются в толщину и приобретают необычный внешний вид. В формировании корнеплодов участвуют и корень, и стебель.

Корнеплоды

Если запасные вещества накапливаются в главном корне и в основании стебля главного побега, образуются корнеплоды (морковь). Растения, образующие корнеплоды, в основном двулетники. В первый год жизни они не цветут и накапливают в корнеплодах много питательных веществ. На второй — они быстро зацветают, используя накопленные питательные вещества и образуют плоды и семена.

Корневые клубни

У георгина запасные вещества накапливаются в придаточных корнях, образуя корневые клубни.

Бактериальные клубеньки

Своеобразно изменены боковые корни у клевера, люпина, люцерны. В молодых боковых корешках поселяются бактерии, что способствует усвоению газообразного азота почвенного воздуха. Такие корни приобретают вид клубеньков. Благодаря этим бактериям эти растения способны жить на бедных азотом почвах и делать их более плодородными.

Ходульные

У пандуса, произрастающего в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни. Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги.

Воздушные

У тропических растений, живущих на ветвях деревьев, развиваются воздушные корни. Они часто встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников. Воздушные корни свободно висят в воздухе, не достигая земли и поглощая попадающую на них влагу от дождя или росы.

Втягивающие

У луковичных и клубнелуковичных растений, например у крокусов, среди многочисленных нитевидных корней имеется несколько более толстых, так называемых втягивающих, корней. Сокращаясь, такие корни втягивают клубнелуковицу глубже в почву.

Столбовидные

У фикуса развиваются столбовидные надземные корни, или корни-подпорки.

Почва как среда обитания корней

Почва для растений является средой, из которой оно получает воду и элементы питания. Количество минеральных веществ в почве зависит от специфических особенностей материнской горной породы, деятельности организмов, от жизнедеятельности самих растений, от типа почвы.

Почвенные частицы конкурируют с корнями за влагу, удерживая её своей поверхностью. Это так называемая связанная вода, которая подразделяется на гигроскопическую и плёночную. Удерживается она силами молекулярного притяжения. Доступная растению влага представлена капиллярной водой, которая сосредоточена в мелких порах почвы.

Между влагой и воздушной фазой почвы складываются антагонистические отношения. Чем больше в почве крупных пор, тем лучше газовый режим этих почв, тем меньше влаги удерживает почва. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим поддерживается в структурных почвах, где вода и воздух находятся одновременно и не мешают друг другу — вода заполняет капилляры внутри структурных агрегатов, а воздух — крупные поры между ними.

Характер взаимодействия растения и почвы в значительной степени связан с поглотительной способностью почвы — способностью удерживать или связывать химические соединения.

Микрофлора почвы разлагает органические вещества до более простых соединений, участвует в формировании структуры почвы. Характер этих процессов зависит от типа почвы, химического состава растительных остатков, физиологических свойств микроорганизмов и других факторов. В формировании структуры почвы принимают участие почвенные животные: кольчатые черви, личинки насекомых и др.

В результате совокупности биологических и химических процессов в почве образуется сложный комплекс органических веществ, который объединяют термином «гумус».

Метод водных культур

В каких солях нуждается растение, и какое влияние оказывают они на рост и развитие его, было установлено на опыте с водными культурами. Метод водных культур — это выращивание растений не в почве, а в водном растворе минеральных солей. В зависимости от поставленной цели в опыте можно исключить отдельную соль из раствора, уменьшить или увеличить ее содержание. Было выяснено, что удобрения, содержащие азот, способствуют росту растений, содержащие фосфор — скорейшему созреванию плодов, а содержащие калий — быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням. В связи с этим содержащие азот удобрения рекомендуется вносить перед посевом или в первой половине лета, содержащие фосфор и калий — во второй половине лета.

С помощью метода водных культур удалось установить не только потребность растения в макроэлементах, но и выяснить роль различных микроэлементов.

В настоящее время известны случаи, когда выращивают растения методами гидропоники и аэропоники.

Гидропоника — выращивание растений в сосудах, заполненных гравием. Питательный раствор, содержащий необходимые элементы, подаётся в сосуды снизу.

Аэропоника — это воздушная культура растений. При этом способе корневая система находится в воздухе и автоматически (несколько раз в течение часа) опрыскивается слабым раствором питательных солей.

* * *

biouroki.ru

Корень — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс).

Функции корня

1. Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни.

2. Через корни растение получает из почвы воду и растворённые в ней минеральные вещества.

 

3. В корне некоторых растений могут накапливаться запасные вещества.

Виды корней

Различают три вида корней: главные, придаточные и боковые.

 

 

 

При прорастании семени первым развивается зародышевый корешок. Он превращается в главный корень.

 

 

Корни, образующиеся на стеблях, а у некоторых растений и на листьях, называют придаточными.

 

От главного и придаточных корней отходят боковые корни.

Типы корневых систем

Корни одного растения в почве образуют корневую систему.

 

Существует \(2\) типа корневых систем:

  

  

1. стержневая корневая система состоит из одного главного и множества боковых корней.

Пример:

такая корневая система имеется у одуванчика, щавеля, моркови, свёклы и др. 

2. Мочковатая корневая система состоит из придаточных и боковых корней приблизительно одного и того же размера. Главный корень у растений с мочковатой системой недостаточно развит или рано отмирает.

Пример:

такая корневая система имеется у пшеницы, ячменя, лука, чеснока и др.

Зоны корня

 

Кончик корня состоит из мелких живых клеток

образовательной ткани. Клетки здесь постоянно делятся, поэтому этот участок корня называется зоной деления.

 

Кончик корня, как напёрстком, прикрыт корневым чехликом. Корневой чехлик образован клетками покровной ткани, которые защищают нежные клетки зоны деления корня от повреждения твёрдыми частицами почвы. Эти клетки недолговечны, они постепенно отмирают и слущиваются, а взамен отмерших постоянно образуются новые.

  

 

Под чехликом расположен конус роста, состоящий из образовательной ткани. Там происходит непрерывное деление клеток. Это зона деления.

  

За зоной деления находится зона роста (растяжения). Здесь клетки вытягиваются, в результате чего растут в длину.

  

За зоной роста находится зона

 всасывания, в которой происходит поглощение воды и минеральных веществ корневыми волосками.

Поглощённая вода и минеральные вещества двигаются вверх по корню по зоне проведения.

Корневые волоски

Корневой волосок — это вырост клетки корня.

 

Большое количество корневых волосков увеличивает поверхность всасывания. Поэтому при пересадке растений корни надо беречь и перемещать с наиболее возможным количеством окружающей их почвы.

Корневые волоски под электронным микроскопом. Корневые волоски непосредственно соприкасаются с почвой и поглощают воду и растворённые в ней минеральные вещества.

 

Источники:

Пасечник В. В. Биология. 6 класс // ДРОФА.

http://all-nature.org/korni-rasteniy/

http://fullbiology.ucoz.ru/index/botanika_organy_cv_rastenij/0-293

www.yaklass.ru

Зоны корня растений. Зона деления, всасывания, проведения, роста

В нашей статье мы рассмотрим зоны строения корня, которые позволяют ему осуществлять важнейшие функции в растительном организме. Внутреннее строение этого органа отличается четкой дифференциацией, благодаря которой осуществляется согласованная работа всего организма.

Что такое корень

Корнем называют осевой подземный орган растения. В зависимости от особенностей расположения различают главный, боковые и придаточные. Первый вид определить очень просто. Главный корень у растения всегда один. На нем расположены боковые. Вместе они формируют стержневую корневую систему. Она характерна для всех представителей класса Двудольные, включающие всем известные семейства Розоцветных, Пасленовых, Астровых, Капустных, Бобовых, и других. Прямо от побега отходят придаточные корни. Они растут пучком. Такую корневую систему, которая называется мочковатой, имеют Однодольные растения: Злаковые, Луковые и Лилейные.

Функции корня

Главная задача подземного органа заключается в закреплении растения в почве, обеспечения его водой и растворами минеральных веществ. С помощью корня происходит поглощение из почвы соединений азота, калия, железа, магния, фосфора и других элементов. Этот процесс называется минеральным питанием. Полученные вещества растения используют для самостоятельного синтеза органических соединений.

Корень и побег осуществляют свои функции в тесной взаимосвязи. Подземный орган обеспечивает растение водой с растворами минеральных веществ. Они поступают из корня ко всем частям побега. Это восходящий ток веществ. В свою очередь, в результате фотосинтеза в листьях образуются органические вещества. Они передвигаются из побега в корень, осуществляя нисходящий ток.

В отдельных случаях зоны корня растений видоизменяются для выполнения дополнительных функций. К примеру, у редиса, репы, моркови и свеклы подземный орган утолщается для запаса резервных веществ. А плющ при помощи корней-прицепок надежно цепляется за опору. Многие паразитические растения вообще не способны к фотосинтезу. Питание таких организмов происходит исключительно за счет корневой системы. Примером этому случит растение — паразит повилика. Своими корнями оно проникает в клетки организма хозяина, поглощая его соки.

Зоны корня растения

Если разрезать подземный орган вдоль его оси, можно без труда заметить зоны корня. Все они являются специализированными, с четкой взаимосвязью особенностей строения и выполняемых функций. Зоны расположены в следующей последовательности: корневой чехлик, деления, растяжения, всасывания, проведения. Уже только по названиям можно догадаться, из элементов каких тканей они состоят, и какова их роль в жизнедеятельности растительных организмов. Рассмотрим каждую из них более подробно.

Корневой чехлик

Чтобы проникнуть вглубь почвы, корень постоянно нарастает своей верхушкой. Эту функцию осуществляет зона деления корня, которая покрыта корневым чехликом. Он надежно защищает клетки образовательной ткани от механических повреждений, предотвращает повреждение верхушки подземного органа во время его проникновения в почву.

Корневой чехлик образован несколькими слоями живых клеток покровной ткани. Они не однородны по своему строению. Так, клетки наружного слоя постоянно разрушаются при соприкосновении с частицами почвы. Поэтому они требуют восстановления. Этот процесс происходит за счет деления клеток образовательной ткани изнутри. Корневой чехлик также играет роль своеобразного «навигатора» для подземного органа растений. Поскольку он обладает способностью воспринимать силу земного притяжения, эта зона определяет направление роста корня в глубину.

Меристема

Далее следует часть корня, объединяющая две зоны: деления и растяжения. За счет этих структур осуществляется увеличение его размеров. Поэтому ее называют зона роста корня. Какими особенностями строения обладает каждая из них?

Зона деления корня располагается за корневым чехликом. Она полностью сформирована образовательной тканью — меристемой, длина которой не превышает 3 мм. Ее клетки мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют тонкие стенки. Эта зона обладает уникальной способностью. При ее делении образуются клетки любых других тканей. Это очень важно для восстановления утраченных или поврежденных частей органов растительного организма.

Зона растяжения

За меристемой зона роста корня продолжается клетками другого типа. Они постоянно растут, удлиняются, приобретая фиксированную форму и размеры. Это зона растяжения. Размеры ее также незначительны: всего несколько мм. Увеличиваясь в размерах, ее клетки продвигают меристему с корневым чехликом все глубже. Зона растяжения также создана образовательной тканью. Поэтому здесь могут формироваться клетки любых типов.

Зона всасывания корня

Следующая структура имеет более значительные размеры, занимая участок от 5 до 20 мм. Это зона всасывания корня. Ее основной функцией является поглощение воды с раствором питательных веществ из почвы. Данный процесс осуществляется при помощи корневых волосков, которые являются выростами клеток покровной ткани. Их длина варьирует от нескольких миллиметров до одного сантиметра. Иногда этот показатель превышает размеры самих клеток.

Корневые волоски — постоянно обновляющиеся образования. Они живут до 20 дней, после чего отмирают. Новые волоски образуются из клеток, которые располагаются вблизи зоны роста. При этом в верхней части они исчезают. Поэтому получается, что зона всасывания по мере роста корня погружается в почву все глубже.

Корневые волоски очень легко повредить. Поэтому во время пересадки растений рекомендуется переносить его вместе с почвой, в которой оно росло до этого. Структуры эти достаточно многочисленны. На 1 квадратном миллиметре образуется несколько сотен корневых волосков. Это значительно увеличивает поверхность всасывания, которая в несколько сотен раз превышает площадь побега растения.

Боковые корни

Зона проведения корня, или боковых корней, является самой большой. Это участок, в пределах которого подземный орган утолщается и ветвится. Здесь формируются боковые корни растения. В зоне проведения нет корневых волосков, поэтому поглощение питательных веществ из почвы не осуществляется. Зона проведения корня служит «транспортной магистралью» от зоны всасывания к наземной части растения.

Особенности внутреннего строения

Как видите, все зоны корня отличаются четкой специализацией. Это касается и внутреннего строения подземного органа. На поперечном срезе корня в зоне всасывания отчетливо видно несколько слоев. Снаружи находится покровная ткань. Она представлена одним слоем живых клеток кожицы. Именно они формируют новые корневые волоски.

Под кожицей размещается кора. Это несколько слоев основной ткани. Через них передвигаются растворы минеральных веществ из корневых волосков к элементам проводящей ткани. Внутреннюю осевую часть корня занимает центральный цилиндр. Эта структура состоит из сосудов и ситовидных трубок, а также элементов механической и запасающей ткани. Вокруг центрального цилиндра находится слой клеток образовательной ткани, из которых формируются боковые корни.

Способы формирования корневой системы

Знания о строении и физиологии подземного органа растений человек издавна использует в своей хозяйственной деятельности. Так, для формирования дополнительных корней, развивающихся в поверхностном слое почвы, рекомендуется окучивать участок и подсыпать землю к основанию побегов.

Чтобы увеличить количество боковых корней применяется метод пикировки. Осуществляют его во время пересаживания рассады в открытый грунт. Для этого у проростка отщипывают кончик главного корня, в результате чего вся система становится более разветвленной. Боковые корни разрастаются, а значит, почвенное питание растений осуществляется более эффективно. Кроме того, при окучивании и пикировке их преобладающее количество развивается в верхнем слое почвы, который является более плодородным.

Итак, зоны корня представляют собой разные по особенностям строения участки осевого подземного органа растений. Все они отличаются узкой специализацией, обусловленной особенностями их строения. Различают следующие участки: корневой чехлик, деления, роста, включающие зоны растяжения и всасывания, и проведения.

fb.ru

Морфология и функции корневого окончания

В процессе роста и формирования корней древесных растений происходит изменение физиологического, анатомического и морфологического состояний всех его тканей, за исключением группы инициальных клеток, если не считать постоянного их обновления.

Указанный процесс трансформации тканей имеет хорошо выраженный цикл, состоящий из отдельных фаз, и заканчивается прекращением анатомических и морфологических изменений клеток и тканей, стабилизацией физиологических функций, составляющих данную зону корня. Указанный цикл во времени и в пространстве приурочен к определенной зоне корня, следующей за корневым чехликом. Эту зону, включая корневой чехлик, принято называть корневым окончанием.

Анатомическое и морфологическое строение корневого окончания выражено достаточно четко и тесно коррелирует с соответствующими функциями отдельных его частей и тканей. Части корневого окончания, в которых достаточно четко проявляются отдельные физиологические функции, принято называть его зонами. Все корневое окончание сопряжено с различными проявлениями роста, в связи с чем иногда указанные зоны называют зонами роста, хотя ясно выраженной границы между зонами роста не существует.

По общепринятой в ботанике схеме обычно различают 3 зоны роста корневого окончания: деления, растяжения, поглощения, или всасывания (ее еще называют зоной корневых волосков).

Корневой чехлик как бы прикрывает апикальную меристему по оси линейного роста корня. Он состоит из живых клеток, которые постепенно отлущиваются и заменяются новыми, образующимися в результате деления инициальных клеток. Долгое время корневому чехлику отводили в основном только защитную роль. В этом убеждали отлущивание внешних его клеток, обильное выделение слизи, как бы смачивающей частицы почвы и тем самым уменьшающей силу трения между ними и растущим корневым окончанием. В клетках чехлика, расположенных в его центральной (осевой) части, содержится много крахмальных зерен, которые способны перемещаться в клетке при изменении положения кончика корня в пространстве, на что соответствующим образом реагируют клетки и ткани меристемы, обеспечивая рост корня в прежнем направлении.

Механизм управления направлением линейного роста корня является чрезвычайно сложным и далеко не изученным до конца. Корень изменяет направление роста под влиянием силы тяжести (положительный, отрицательный, нейтральный геотропизм), температуры окружающей среды (термотропизм), концентрации в почве химических веществ (хемотропизм), влажности почвы (гидротропизм). Изменение направления роста возможно только в случае реакции инициальных клеток и клеток в зоне растяжения, поскольку в последующих зонах клетки являются неподвижными по отношению к окружающим частицам почвы. Наиболее тесные и действенные связи корня с окружающей средой осуществляются в зоне всасывания, однако клетки, расположенные в этой зоне, уже не могут влиять на направление роста корневого окончания, поскольку они прекратили свой рост. Клетки корневого чехлика являются авангардом по отношению к остальным клеткам и тканям, вследствие этого они первыми могут улавливать изменения на пути ростового движения корня. Явление регулировки направления роста корневого окончания представляет одну из важнейших, еще не разгаданных тайн высших растений.

Корневой чехлик прикрывает группу инициальных, активно делящихся клеток. Это зона деления, на растущем корешке она визуально выделяется желтоватым цветом, обусловленным отсутствием более или менее заметных вакуолей внутри клеток. В зоне деления уже наблюдается первичная дифференциация вновь образовавшихся клеток. Наружный слой клеток представляет покровную ткань и называется периблемой, остальное скопление клеток — плеромой. Из клеток периблемы в дальнейшем формируется первичная кора, а из плеромы — стела. Протяженность зоны деления у разных древесных пород различна. Различна она также у сосущих и ростовых корней. Меристематическая зона ростовых корней у дуба черешчатого имеет значения 250—2000 м, сосущих корней — 45—65 м. Молодые клетки, образовавшиеся в результате деления инициальных клеток и отложенные ими внутрь корневого окончания, интенсивно растут, увеличивая свои линейные размеры, растягиваясь в продольном направлении.

Область корневого окончания, где сосредоточено это явление, представляет зону растяжения. Визуально по сравнению с зоной деления она выделяется более светлым тоном.

В зоне растяжения происходит не только физический рост клеток. Одновременно с ростом активно протекает процесс глубокого изменения их физиологического состояния и строения, в результате чего начинается дифференциация клеток плеромы и формирование тканей, которые они образуют.

Зона растяжения сменяется (трансформируется) зоной корневых волосков, т. е. зоной всасывания. Эта зона находится на соответствующем расстоянии от инициальных клеток, однако физиологически она является прямым (неизмененным последующими превращениями) результатом их деятельности. В апексе корневого окончания самый наружный слой инициальных клеток, откладывая клетки корневого чехлика, одновременно производит клетки, которые по периферии в один слой покрывают все корневое окончание от апекса, включая зону корневых волосков. Такой покров состоит из слоя живых клеток и называется ризодермой. Ризодерма — это всасывающая ткань, клетки которой эластичны, хорошо проницаемы для воды, активно взаимодействуют с почвенным раствором. В результате этого по всей поверхности корневого окончания происходит активное всасывание воды и растворенных в ней элементов питания. Повышению интенсивности этого процесса способствует образование и функционирование корневых волосков.

Корневой волосок образуется как вырост из клеток ризодермы, представляя с ними единое целое. В процессе образования корневых волосков ядро клетки перемещается в образующийся вырост. Длина корневого волоска 0,15—2,0 мм, иногда до 3 мм, у отдельных древесных пород до 10 мм, диаметр около 10—15 мк. Потенциально каждая клетка ризодермы может образовать корневой волосок. Корневые волоски способны выделять слизь, обеспечивающую плотный контакт их с почвенными частицами. Благодаря корневым волоскам площадь всасывающей зоны может увеличиваться до 10 и более раз. Корневые волоски плотно скрепляются с почвой, поэтому их возникновение и существование становится возможным на тех участках корня, где прекращается его движение в почвенной среде. Интенсивность образования корневых волосков зависит от биологических свойств древесной породы и экологических условий, среди которых особое значение имеет влажность среды. С увеличением влажности количество корневых волосков уменьшается. Корни, произрастающие в водной среде, корневых волосков вообще не образуют. В обычных условиях на 1 см2 поверхности корня приходится в среднем от 100 до 300 (в зависимости от древесной породы) корневых волосков.

Например, в опытах, полученных в вегетационном домике, у саженцев акации белой насчитывалось на 1 см2 поверхности корней 520, а на корнях сосны ладанной в тех же условиях 217 корневых волосков.

Зона размещения корневых волосков на корне обычно достигает 1—2 см. Редким явлением представляется наличие корневых волосков на окончаниях корней, которые направлены вертикально в глубь почвы и достигают горизонтов с относительно стабильной повышенной влажностью (сосна, дуб и др.). При наличии микоризы корневые волоски также отсутствуют.

Продолжительность жизни корневых волосков небольшая — обычно несколько дней, иногда до 10—20 дней, отмирают они вместе с отмиранием ризодермы.

Всасывающая функция присуща всему корневому окончанию, однако максимально она проявляется только в зоне корневых волосков. Эта зона имеет решающее значение в обеспечении всего растительного организма водой и питательными элементами. Ризодерма, являясь покровной тканью корневого окончания, в функциональном физиологическом аспекте является одной из важнейших тканей организма.

Продолжительность существования ризодермы невелика — всего несколько суток и зависит от особенностей растительного организма и конкретных экологических условий. Затем ризодерма отмирает и отлущивается вместе с первичной корой корня. На участке корня после отмирания ризодермы резко снижается всасывающая активность, деятельность его ограничивается функцией проведения, транспортировки воды и питательных веществ, поступающих из зоны всасывания. Иногда эти участки корневого окончания называют зоной проведения. Распределение корневого окончания на отдельные зоны является элементом субъективным, имеющим познавательный характер и только в определенной степени с морфологической стороны характеризующим глубинные процессы развития клеток, формирования и трансформации тканей, их физиологические функции и отправления, происходящие в корневом окончании в период его роста. Не менее важным для понимания функциональной роли корня древесных растений является анализ процесса и характера дифференциации тканей, происходящего в растущем корневом окончании.

Первичная дифференциация клеток происходит сразу же в процессе их образования в результате деления инициальных клеток. От инициальных клеток, расположенных в крайней точке апикальной меристемы, образуются клетки коревого чехлика и ризодермы. Клетки, откладывающиеся при делении инициальных клеток внутрь корня, в своей совокупности представляют плерому. Однако сразу же из плеромы образуется осевой центральный цилиндр — стела. В непосредственной близости к зоне деления формируется наружный слой стелы — перицикл. Важным в биологическом аспекте является то, что клетки перицикла долго сохраняют присущую инициальным клеткам способность к новообразованиям, которая в дальнейшем проявляется при соответствующих условиях.

Клетки, находящиеся под перициклом, составляют прокамбий и быстро превращаются в проводящие ткани типа флоэмы и ксилемы. Флоэма формируется и начинает функционировать раньше ксилемы, доставляя в апекс корня пластические вещества. Несколько позднее, уже в зоне растяжения, формируются элементы ксилемы. Элементы первичной флоэмы (протофлоэма) и первичной ксилемы (протоксилема) возникают вплотную к пери цикл у. Группы их клеток первоначально чередуются друг с другом.

В дальнейшем развитии ксилема обгоняет флоэму, как бы вытесняя ее элементы из центральной части корня. В связи с этим в корневом окончании на соответствующем удалении от апекса расположение тканей ксилемы имеет звездчатый характер, а между лучами звезды ксилемы располагаются группы пучков флоэмы. Такое строение сохраняется недолго, оно присуще первичному строению корня.

Корневому окончанию свойственна также первичная кора. Она формируется из клеток периблемы и состоит в основном из живых паренхимных клеток с тонкими оболочками. Первичная кора покрыта слоем клеток ризодермы, снабжает их пластическими веществами и участвует в поглощении и проведении воды и питательных веществ.

Первичная кора неоднородна по структуре и функционированию ее тканей. Наружные слои ее, подстилающие ризодерму, образуют экзодерму. Экзодерма регулирует прохождение веществ от ризодермы, а после отмирания ризодермы трансформируется в защитную покровную ткань. Внутренние поверхности оболочек клеток экзодермы постепенно покрываются слоем суберина и, оставаясь живыми, теряют пропускную способность. Однако среди опробковевших (суберинизировавшихся) клеток остается часть не опробковевших, и через них в основном происходит избирательное прохождение веществ.

Внутренний слой первичной коры — эндодерма — окружает стелу. Клетки ее также постепенно покрываются суберином, однако она не становится совершенно непроницаемой благодаря наличию пропускных клеток, сохраняющих первичное строение. Схематически первичное строение корня в зоне корневых волосков представляется следующим образом: эпиблема, первичная кора, центральный цилиндр (стела).

Эпиблема (кожица) — первичная покровная ткань корня, состоящая из одного ряда сомкнутых клеток, способных образовывать корневые волоски.

Первичная кора состоит из трех достаточно хорошо различимых слоев: непосредственно под эпиблемой находится экзодерма из одного или нескольких рядов клеток, затем мезодерма, представляющая среднюю и самую большую часть коры, за мезодермой идет самый последний слой коры — эндодерма, которая непосредственно окружает центральный цилиндр.

Центральный цилиндр имеет наружный слой — перицикл, примыкающий к эндодерме. Перицикл обычно представлен одним рядом клеток, однако у отдельных древесных пород он состоит из нескольких рядов. Например, в корнях ореха грецкого перицикл имеет 3—10 рядов клеток. Многослойный перицикл свойствен всем голосеменным. Центральный цилиндр включает радиальный пучок проводящей ткани, состоящей из первичных флоэмы и ксилемы, включающих элементы протофлоэмы, протоксилемы, метафлоэмы и метаксилемы.

Первичное строение корней у голосеменных и двудольных растений при развитии зародышевого корня сохраняется около 10 дней после прорастания семян и еще в фазе семядолей переходит во вторичное строение.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *