Если разрезать молодой корень поперёк, то можно увидеть, что он, как и все другие органы цветкового растения, состоит из многочисленных клеток. Но внутреннее строение корня в разных участках различно в зависимости от того, где сделан поперечный срез.
Лучше всего внутреннее строение можно рассмотреть, если разрезать молодой корень вдоль.
На кончике корня находятся клетки образовательной ткани. Они активно делятся. Образовавшиеся молодые клетки мелкие, в них еще почти нет вакуолей. Этот участок корня длиной около 1 мм называют зоной деления . Зона деления корня снаружи защищена от повреждений корневым чехликом.
Выше зоны деления находится гладкий участок корня. В этой очень небольшой части корня (длиной около 3-9 мм) клетки уже не делятся, но они сильно вытягиваются (растут), удлиняются в продольном направлении (вдоль корня) и тем увеличивают длину корня - это зона растяжения, или зона роста корня. Клетки этой зоны уже имеют большие вакуоли, заполненные клеточным соком. Благодаря этому корень становится упругим, способным с большой силой протискиваться в глубь почвы.
Рост корня. (Анимация)
Выше зоны роста находится участок корня с корневыми волосками. Корневые волоски - это длинные выросты клеток наружного покрова корня. Длина корневых волосков обычно составляет 1-2 мм. Они густо расположены на корне. С их помощью корень поглащает (всасывает) из почвы воду с растворенными минеральными солями. Корневые волоски при этом работают как маленькие насосы. Вот почему зону корня с корневыми волосками называют зоной всасывания, или зоной поглощения .
Зона всасывания занимает на корне 2-3 см. Но находящееся здесь огромное количество корневых волосков в 15-18 раз увеличивает общую всасывающую поверхность корня.
Строение и функции корневого волоска. (Анимация)
Выделяемая корневыми волосками слизь растворяет минеральные соли почвы. При этом корневые волоски приклеиваются к частичкам почвы, как бы «срастаются» с ней и отсасывают из нее нужные растению питательные вещества. Поэтому у растения, только что вынутого из почвы, всегда можно видеть прилипшие к корневым волоскам комочки почвы.
Клетки зоны всасывания не растягиваются в длину и, следовательно, не смещаются относительно частиц почвы, но корень активно взаимодействует с ней посредством большого количества корневых волосков.
По мере старения корневые волоски отмирают. Живут они недолго, обычно 5-9 дней. На смену отросшим волоскам появляются новые. Они вырастают вблизи кончика корня. В результате такого постоянного включения новых молодых клеток в образование новых корневых волосков и отмирания старых зона всасывания медленно продвигается в глубь почвы. При этом корень использует для питания всё новые почвенные слои.
Выше зоны всасывания находится зона проведения корня, по клеткам которой вода и минеральные соли, поглощенные корневыми волосками, передвигаются к стеблю.
Механизм функционирования проводящих сосудов корня. (Анимация)
Зона проведения - самая длинная и прочная часть корня. Здесь уже имеется хорошо сформированная проводящая ткань. По клеткам проводящей ткани к стеблю поднимается вода с растворенными солями - это восходящий ток , а от стебля и листьев к корню передвигаются органические вещества, нужные для жизнедеятельности клеток корня, - это нисходящий ток .
Зоны деления, растяжения и всасывания всегда имеют определенные размеры в длину, а зона проведения по мере роста корня постоянно удлиняется.
Внутреннее строение корня. (Анимация)
Интерактивный урок-тренажёр. (Пройдите все страницы урока и выполните все задания)
Корень - это специализированный, т.е. приспособленный для почвенного питания, орган растения. Его внешнее и внутреннее строение обусловлено этим назначением. По строению и выполняемым функциям в корне различают четыре зоны: деления, растяжения (роста), всасывания и проведения. Каждая зона корня имеет своё особое клеточное строение, которое и обеспечивает выполнение её функций. Так, в зоне всасывания вода и растворённые вещества, поглощаемые живыми клетками кожицы корневыми волосками, проходят через клетки коры в древесину центрального цилиндра и поднимаются наверх. Хорошо развита кора, состоящая из живых клеток, которая может выполнять функции запасающей ткани. В зоне проведения наружный слой корня - сначала кора, а потом и пробка - это водо- и воздухонепроницаемые ткани. В этой зоне хорошо развиты проводящие ткани - луб и древесина.
Тесное взаимодействие всех зон корня обеспечивает его бесперебойную, нормальную работу, важную для жизнедеятельности всего организма растения.
Биологическая задача
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 Она характерна для всех представителей класса Двудольные, включающие всем известные семейства Розоцветных, Пасленовых, Астровых, Капустных, Бобовых, и других. Прямо от побега отходят 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.
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 значительно увеличивает поверхность всасывания, которая в несколько сотен раз превышает площадь
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 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.
Вопросы:
1.Функции корня
2.Виды корней
3.Типы корневой системы
4.Зоны корня
5.Видоизменение корней
6.Процессы жизнедеятельности в корне
1. Функции корня
Корень
– это подземный орган растения.
Основные функции корня:
- опорная: корни закрепляют растение в почве и удерживают на протяжении всей жизни;
- питательная: через корни растение получает воду с растворенными минеральными и органическими веществами;
- запасающая: в некоторых корнях могут накапливаться питательные вещества.
2. Виды корней
Различают главные, придаточные и боковые корни. При прорастании семени первым появляется зародышевый корешок, который превращается в главный. На стеблях могут появляться придаточные корни. От главных и придаточных корней отходят боковые корни. Придаточные корни обеспечивают растение дополнительным питанием и выполняют механическую функцию. Развиваются при окучивании, например, томатов и картофеля.
3. Типы корневой системы
Корни одного растения – это корневая система. Корневая система бывает стержневая и мочковатая. В стержневой корневой системе хорошо развит главный корень. Ее имеет большинство двудольных растений (свекла, морковь). У многолетних растений главный корень может отмирать, а питание происходит за счет боковых корней, поэтому главный корень можно проследить только у молодых растений.
Мочковатая корневая система образована только придаточными и боковыми корнями. В ней нет главного корня. Такую систему имеют однодольные растения, например, злаки, лук.
Корневые системы занимают много места в почве. Например, у ржи корни распространяются вширь на 1-1,5 м и проникают вглубь до 2 м.
4. Зоны корня
В молодом корне можно выделить следующие зоны: корневой чехлик, зона деления, зона роста, зона всасывания.
Корневой чехлик имеет более темный цвет, это самый кончик корня. Клетки корневого чехлика защищают верхушку корня от повреждений твердыми частицами почвы. Клетки чехлика образованы покровной тканью и постоянно обновляются.
Зона всасывания имеет множество корневых волосков, которые пред-ставляют собой вытянутые клетки длиной не более 10 мм. Выглядит эта зона в виде пушка, т.к. корневые волоски очень маленькие. Клетки корневого волоска также, как и другие клетки, имеют цитоплазму, ядро и вакуоли с клеточным соком. Эти клетки недолговечны, быстро отмирают, а на их место образуются новые из более молодых поверхностных клеток, расположенных ближе к кончику корня. Задача корневых волосков – всасывание воды с растворенными питательными веществами. Зона всасывания постоянно перемещается за счет обновления клеток. Она нежная и легко повреждается при пересадке. Здесь присутствуют клетки основной ткани.
Зона проведения . Находится выше всасывания, не имеет корневых во-лосков, поверхность покрыта покровной тканью, а в толще находится проводящая ткань. Клетки зоны проведения представляют собой сосуды, по которым вода с растворенными веществами перемещается в стебель и в листья. Здесь так же находятся клетки-сосуды, по которым органические вещества из листьев поступают в корень.
Весь корень покрыт клетками механической ткани, что обеспечивает прочность и упругость корня. Клетки вытянутые, покрыты толстой обо-лочкой и заполнены воздухом.
5. Видоизменение корнейГлубина проникновения корней в почву зависит от условий, в которых находятся растения. На длину корней влияет влажность, состав почвы, вечная мерзлота.
Длинные корни образуются у растений в засушливых местах. Особенно это характерно для растений пустынь. Так у верблюжьей колючки корневая система достигает 15-25 м в длину. У пшеницы на неорошаемых полях корни достигают в длину до 2,5 м, а на орошаемых – 50 см и увеличивается их густота.
Вечная мерзлота ограничивает рост корней в глубину. Например, в тундре у карликовой березы корни всего 20 см. Корни поверхностные, ветвистые.
В процессе приспособления к условиям среды корни растений видоизменились и стали выполнять дополнительные функции.
1. Корневые клубни выполняют роль хранилища питательных веществ вместо плодов. Возникают такие клубни в результате утолщения боковых или придаточных корней. Например, георгины.
2. Корнеплоды – видоизменения главного корня у таких растений, как морковь, репа, свекла. Корнеплоды образуются нижней частью стебля и верхней частью главного корня. В отличие от плодов они не имеют семян. Корнеплоды имеют двулетние растения. 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.
3. Корни-прицепки (присоски) – придаточные кори, развивающиеся у растений тропических мест. Они позволяют крепиться к вертикальным опорам (к стене, скале, стволу дерева), вынося листву к свету. Примером может быть плющ и ломонос.
4. 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.
5. Воздушные корни образуются у растений, произрастающих во влажных экваториальных и тропических лесах. Такие корни свисают вниз и поглощают дождевую воду из воздуха – встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников, у монстеры.
Воздушные корни-подпорки – это придаточные корни, образующиеся на ветвях деревьев и достигающие земли. Возникают у баньяна, фикуса.
6. Ходульные корни. У растений, произрастающих в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни. Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги.
7. Дыхательные корни образуются у растений, которым не хватает кислорода для дыхания. Растения произрастают в преизбыточно увлажненных местах – в топких болотах, заводях, морских лиманах. Корни растут вертикально вверх и выходят на поверхность, поглощая воздух. Примером могут быть ива ломкая, болотный кипарис, мангровые леса.
6. Процессы жизнедеятельности в корне
1 - Всасывание корнями воды
Всасывание воды корневыми волосками из почвенного питательного раствора и проведение её по клеткам первичной коры происходит за счет разницы давлений и осмоса. Осмотическое давление в клетках заставляет минеральные вещества проникать в клетки, т.к. их содержание солей в них меньше, чем в почве. Интенсивность поглощения воды корневыми волосками называется сосущей силой. 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. Корневое давление можно подтвердить с помощью серии опытов.
Растение с корнями опускается в стакан с водой. Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень. Через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки. Следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.
Цель: выяснить основную функцию корня.
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. Вода в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу. Это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.
Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.
Один стакан должен быть с тёплой водой (+17-18ºС), а другой с холодной (+1-2ºС). В первом случае вода выделяется обильно, во втором – мало, или совсем приостанавливается. 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.
2 - Минеральное питание
Физиологическая роль минеральных веществ очень велика. Они являются основой для синтеза органических соединений и непосредственно влияют на обмен веществ; выполняют функцию катализаторов биохимических реакций; воздействуют на тургор клетки и проницаемость протоплазмы; являются центрами электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах. С помощью корня осуществляется минеральное питание растения.
3 - Дыхание корней
Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух.
Цель: проверить наличие дыхания у корней.
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. Через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет. Гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.
Установлено, что нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе трёх веществ – азота, фосфора и серы 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.
3. тест "Зоны корня"
ТЕСТЫ ПО БОТАНИКЕ
ИНТЕРАКТИВНЫЕ КАРТОЧКИ:
1. Внутреннее строение корня
2. Зоны корня
3. РОст корня
| К О Р Е Н Ь | |
Корень | Осевой вегетативный орган растения, обладающий неограниченным верхушечным ростом, положительным геотропизмом, имеющий радиальное строение и никогда не несущий листьев. Верхушка корня защищена корневым чехликом. |
Значение корня | Закрепление растения в почве, поглощение воды и минеральных солей, запасание органических веществ, синтез аминокислот и гормонов, дыхание, симбиоз с грибами и клубеньковыми бактериями, вегетативное размножение (у корне-отпрысковых растений). |
Главный корень | Корень, развивающийся из зародышевого корешка. |
Придаточный корень | Корень, развивающийся от стебля или листа. |
Боковой корень | Ответвление главного, бокового или придаточного корня. |
Корневая система | |
Система главного корня | Главный корень со всеми боковыми корнями и их ответвлениями. |
Система придаточных корней | Придаточные корни со всеми боковыми корнями и их ответвлениями. |
Стержневая корневая система | Корневая система с хорошо выраженным главным корнем стержневой формы. |
Мочковатая корневая система | Корневая система, представленная в основном придаточными корнями, у которой не выделяется главный корень. |
Корнеплод | Видоизмененный утолщенный главный корень, несущий при основании укороченный побег и выполняющий функцию запасания питательных веществ (морковь). |
Корневой клубень | Видоизмененный утолщенный боковой или придаточный корень, выполняющий функцию запасания питательных веществ (георгин). |
Зоны корня | Структуры, последовательно сменяющие друг друга по мере роста"корня в длину. |
Зона деления | Конус нарастания, представленный верхушечной образовательной тканью, обеспечивающей рост корня в длину за счет непрерывного деления клеток. |
Зона растяжения | Зона корня, где увеличивается размер клеток и начинается их специализация. |
Зона всасывания | Перемещающаяся по мере роста зона, где происходит специализация клеток в различные ткани и всасывание воды из почвы при помощи корневых волосков. |
Зона проведения | Зона корня, расположенная выше зоны всасывания, где по сосудам передвигаются вода и минеральные соли, а по ситовидным трубкам углеводы. Корень в этой зоне покрыт пробковой тканью. |
Корневой чехлик | |
ШПАРГАЛКА.
Источник: http://www.hpora.ru/
Корень - подземная часть вегетативного тела растения, закрепляющая его в почве. Появился впервые у сосудистых растений.
Функции корня:
1. Поглощающая - вода с растворенными в ней веществами переносится
через ксилему к надземным органам, где включается в процессы
фотосинтеза.
2. Проводящая - через ксилему и флоэму корня происходит движение воды и питательных веществ.
3. Запасающая - синтезированные органические вещества по флоэме возвращаются из наземных органов в корень и запасаются.
4. Синтетическая - в корне синтезируются многие аминокислоты, гормоны, алкалоиды и др.
5. Якорная - закрепляют растение в грунте.
В корне различают главный корень и боковые корни. Первичный корень закладывается еще в зародыше, он ориентирован вниз и становится у голосеменных и цветковых растений главным. Боковые корни формируются на главном.
Корень - осевой орган, обладающий радиальной симметрией и
неопределенно долго нарастающий в длину, благодаря деятельности
апикальной (верхушечной) меристемы. От стебля он отличается тем, что на
нем никогда не нарастают листья, а апикальная меристема прикрыта
чехликом.
Типы корневых систем:
* Стержневая корневая система - включает главный и боковые корни, характерна для двудольных цветковых и голосеменных растений.
* Мочковатая - формируется из придаточных корней, которые вырастают из нижней части побега.
Почва, ее значение для жизни растений:
Почва состоит из твердых частиц, образующихся из материнской породы, тип которой определяет минеральный состав почвы. Содержание в почве воды - главный фактор для развития растений. Наиболее благоприятными для удержания воды считаются почвы, состоящие из частиц разного размера. Живые компоненты почвы (микроорганизмы, грибы, беспозвоночные и мелкие позвоночные животные) способствуют улучшению плодородия почв. Так, азотфиксирующие бактерии и сине-зеленые водоросли обогащают почву связанным азотом, микоризообразующие грибы стимулируют минеральное питание растений. Очень важно наличие в почве органических остатков, которые постоянно подвергаются минерализации микроорганизмами и являются непрерывным источником почвенного питания. Чем больше органических остатков в почве, тем она плодороднее.
Внутреннее строение корня . Проводящая система корня (ситовидные трубки и сосуды) радиально расположена в центре корня, образуя клетками основной ткани осевой цилиндр. По сосудам происходит транспорт воды с растворенными в ней веществами к наземным органам растения от корневых волосков. Между тяжами сосудов находятся ситовидное трубки. Они служат для транспортировки органических растворов от наземной части.растения к клеткам корня. Цежду флоэмой и ксилемой расположена образовательная ткань- камбий, клетки которого,непрерывно делятся, обеспечивая рост корня в толщину. Всасывание воды с растворенными в ней веществами осуществляется в зоне корневых волосков. Корневой волосок - это вырост клетки, он живет около 20 дней и заменяется новым.
Зоны корня на продольном разрезе:
1. Корневой чехлик:
2. Зона деления - делящиеся клетки образовательной ткани.
3. Зона роста - осуществляет рост корня в длину.
4. Зона всасывания - расположена выше зоны роста. Ее поверхность
покрыта выростами наружных клеток - корневыми волосками, которые
всасывают из почвы воду с растворенными в ней веществами. Корневые
волоски покрыты слизью, которая растворяет минеральные частицы почвы, и
корни прочно сцепляются с субстратом. В этой зоне закладываются боковые
корни.
5. Зона проведения - в центре корня находится проводящая
ткань, образованная древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой). Для зоны
характерен постоянный рост. На ее долю приходится большая часть длины
корня. Здесь корень утолщается, благодаря делению клеток камбия. В зоне
проведения корень ветвится.
Зоны корня
|
Зона корня |
Особенности клеток |
Какой тканью образована |
Функция |
|
Корневой чехлик |
Клетки мертвые, легко ослизняются |
покровная |
Защищает от механических повреждений, слизь способствует продвижению корня в почве |
|
Зона деления |
Клетки мелкие, постоянно делятся |
образовательная |
Клетки постоянно делятся, обеспечивая рост корня |
|
Зона роста |
Клетки молодые, растут, то есть удлиняются |
образовательная |
Клетки растягиваются, за счет них корень растет в длину |
|
Зона всасывания |
Зона представлена корневыми волосками. Корневой волосок – это вытянутая клетка |
Основная, всасывающая |
Корневые волоски всасывают растворенные в воде минеральные соли |
|
Зона проведения |
Зона представлена сосудами – это мертвые клетки |
проводящая |
По сосудам корня растворенные в воде минеральные вещества двигаются снизу вверх по стеблю |
Видоизменения корней .
Корнеплоды. вследствие сильного разрастания паренхимы или за счет деятельности дополнительных слоев камбия происходит утолщение корня, его видоизменение в корнеплод. У редьки, свеклы и репы большая часть корнеплода образована разросшимся основанием стебля; у моркови, наоборот, главную часть корнеплода формирует главный корень. Корнеплоды приспособлены для запасания питательных веществ.
Другие видоизменения: корнеклубни (георгин),
воздушные корни (кукуруза).
корни-прицепки (плющи)
Контрольные вопросы
- Что такое корень?
- Какие функции выполняет корень?
- Какие выделяют виды корней?
- Что такое корневая система?
- Какие типы корневых систем выделяют у однодольных растений? двудольных растений?
- Из каких зон состоит корень? Какую функцию выполняет каждая из них?
- Что представляет собой корневой чехлик? Охарактеризовать его функции и особенности строения.
- Какие видоизмененные корни вы знаете?
- В чем сходство и отличие в строении корня моркови, редьки и свеклы?
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.
- 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 Это щавель, морковь, фасоль и пр.
- 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 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 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.
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.
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 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.
Отличающиеся большой длиной и всасывающие воду, имеются у монстеры и орхидеи.
Растущие вертикально вверх дыхательные корни участвуют в выполнении функции дыхания. Имеются у ивы ломкой.
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.
