35. Вегетативные органы высших растений. Строение и функции корня.

Корень – один из основных вегетативных органов высших растений, служащий для прикрепления растения к субстрату, поглощения из него воды и минеральных веществ. Кроме того, в корнях синтезируются различные органические вещества (аминокислоты, гормоны роста, алкалоиды и др.), которые затем перемещаются в другие органы растений или остаются в самом корне в качестве запасных питательных веществ. У некоторых растений (корнеотпрысковые растения) корень выполняет функцию вегетативного размножения.

Строение корня.

Корень, развивающийся из зародышевого корешка семени, называется главным. От него отходят боковые корни, способные к ветвлению. Корни могут также формироваться из надземных частей растения – стебля или листьев; такие корни называются придаточными. Совокупность всех корней растения составляет корневую систему. Различают стержневую (хорошо развитый главный корень, он длиннее и толще других) и мочковатую (главный корень отсутствует или не выделяется среди придаточных). Стержневая корневая система характерна главным образом для двудольных растений, мочковатая – для однодольных.

Корень растет в длину благодаря делению клеток верхушечной (апикальной) меристемы (ткань, клетки которой постоянно делятся). Кончик корня покрыт в виде наперстка корневым чехликом, защищающим клетки апикальной меристемы от механических повреждений. На продольном разрезе кончика корня можно выделить несколько зон: зону деления, зону роста (растяжения), зону всасывания и зону проведения.

Зона всасывания состоит из эпиблемы (эпидермы), первичной коры и осевого цилиндра. Часть клеток эпиблемы вытянута в корневые волоски, с помощью которых корень поглощает частички почвы. Клетки первичной коры после отмирания выполняют защитную функцию. Осевой цилиндр состоит из проводящей системы, окруженной снаружи кольцом живых клеток перицикла, способного к меристематической деятельности. За счет деления клеток перицикла образуются боковые корни. Внутрь перицикла идет основная паренхимная ткань центрального цилиндра, в которой размещается проводящий пучок радиального строения: радиально расположенные участки ксилемы чередуются с участками флоэмы.

Функции корня:

• Прикрепление к субстрату.

• Поглощение из субстрата воды и минеральных веществ.

• Синтез органических веществ.

• Вегетативное размножение (у некоторых видов).

• Накопление питательных веществ (в результате образуются корнеплоды и корневые клубни или шишки).

36. Высшие растения. Классификация, разнообразие.

Высшие растения появились на суше в силурийском периоде в виде примитивных по строению риниофитов. Оказавшись в новой для них воздушной среде риниофиты постепенно адаптировались к необычной обстановке и на протяжении многих миллионов лет дали громадное разнообразие наземных растений различных размеров и сложности строения.

Одним из ключевых событий раннего этапа выхода растений на сушу было появление спор с прочными оболочками, позволяющими переносить засушливые условия. Споры высших растений способны распространяться ветром.

Высшие растения обладают различными тканями (проводящая, механическая, покровная) и вегетативными органами (стебель, корень, лист). Проводящая система обеспечивает передвижение воды и органических веществ в сухопутных условиях. Проводящая система высших растений состоит из ксилемы и флоэмы. Высшие растения имеют защиту от высыхания в виде покровной ткани – эпидермиса и нерастворимой в воде кутикулы или же пробки, образующейся при вторичном утолщении. Утолщение клеточной стенки и пропитывание ее лигнином (придает жесткость целлюлозному остову клеточной оболочки) придало высшим растениям механическую устойчивость.

Высшие растения (почти все) обладают многоклеточными органами полового размножения. Органы размножения высших растений формируются на разных поколениях: на гаметофите (антеридии и архегонии) и на спорофите (спорангии).

Чередование поколений свойственно для всех высших наземных растений. В ходе жизненного цикла (т.е. цикла от зиготы одного поколения до зиготы следующего поколения) один тип организма сменяется другим.

Гаплоидное поколение называется гаметофитом, поскольку оно способно к половому размножению и образует гаметы в многоклеточных органах полового размножения – антеридиях (образуются мужские подвижные гаметы – сперматозоиды) и архегониях (образуется женская неподвижная гамета – яйцеклетка). При созревании клетки архегоний вскрывается на верхушке и происходит оплодотворение (слияние одного сперматозоида с яйцеклеткой). В результате образуется диплоидная зигота, из которой вырастает поколение диплоидного спорофита. Спорофит способен к бесполому размножению с образованием гаплоидных спор. Последник дают начало новому гаметофитному поколению.

Одно из этих двух поколений всегда преобладает над другим, и на его долю приходится большая часть жизненного цикла. В жизненном цикле мхов преобладает гаметофит, в цикле голо- и покрытосеменных растений – спорофит.