Видоизменённые подземные побеги

Побеги могут видоизменяться. У многих растений в почве образуются подземные побеги, в которых накашиваются запасные питательные вещества. Эти вещества необходимы для переживания неблагоприятных для роста условий. Это органы вегетативного размножения.

Корневища – это подземный побег, внешне похожий на корень. Корневище несет чешуевидные листья, в пазухах которых находятся пазушные почки. На корневище образуются придаточные корни, а из пазушных почек развиваются боковые ответвления корневища и надземные побеги. Корневища встречаются у многолетних травянистых растений (хвощ, папоротник, злаки и т.д.).

К лубень - это утолщенный подземный побег. Клубень имеет пазушные почки – глазки.

Л уковица – подземный укороченный видоизмененный побег. Стебель луковицы образует донце. К донцу прикрепляется листья, или чешуи. Наружные чешуи обычно сухие. Они выполняют защитную функцию, прикрывают сочные чешуи, в которых откладываются питательные вещества и вода. На донце располагается верхушечная почка, из которой развиваются надземные листья и цветоносная стрелка. На нижней части донца развиваются придаточные корни. Луковицы характерны для многолетних растений (лилии, тюльпаны, луки, чеснок и др.).

Столоны – это подземные побеги, на конце которых развиваются клубни, луковицы, розеточные побеги. Столон живет всего одни год.

К видоизменениям побега относятся также колючки (дикая яблоня, дикая груша), усики (тыква, виноград), плети (костяника, живучка), надземные столоны (усы) — земляника, стебли кактусов.

Стебель

С наружи стебель покрыт покровной тканью. Кожица - у молодых побегов. Кора стебля состоит из пробки и луба.

Пробка состоит из мертвых клеток, в ней есть чечевички - отверстия, которые обеспечивают газообмен. Луб (флоэма) образован ситовидными трубками, по которым вниз передвигаются органические вещества от листьев в корни, и лубяными волокнами (нисходящий ток).

Между лубом коры и древесиной располагается Камбий — это образовательная ткань. За счет деления клеток камбия в сторону коры откладываются клетки луба, а в сторону древесины — клетки древесины. На одну клетку луба камбий отделяет несколько клеток древесины. В результате древесина нарастает быстрее, поэтому на ее долю приходится почти вся масса ствола и ветвей.

Древесина (ксилема) образована сосудами и древесинными волокнами. Вода и минеральные вещества, которые всасываются корнями, передвигаются по стеблю к листьям по сосудам древесины и образуют восходящий ток. За вегетационный период (весну-лето) образуется одно кольцо древесины, которое называется годичным кольцом прироста. Граница между годичными кольцами у растений умеренных широт выражена отчетливо, поскольку весенняя древесина, образующаяся после начала деятельности камбия, состоит из больших тонкостенных клеток, а осенняя - из более мелких, толстостенных. По годичным кольцам древесины определяют возраст деревьев. У тропических деревьев, растущих непрерывно, годичных колец не наблюдается.

В центре стебля располагается сердцевина. Она образована живыми и мертвыми клетками основной ткани. В живых клетках откладываются запасные питательные вещества. От первичной коры к сердцевине тянуться сердцевидные лучи, выполняющие проводящую функцию, — транспорт воды органических веществ в горизонтальном направлении.

П ОЧКА

Почка представляет собой характерное образование побега. Снаружи почка одета плотными чешуйками. Под чешуйками в центре почки находятся зачаточный стебель и маленькие зачаточные листья. В пазухах зачаточных листьев расположены зачаточные пазушные почки. Верхушка почки состоит из образовательной ткани и называется конусом нарастания. Конус нарастания отвечает за формирование всех органов и тканей побега. За счет деления клеток конуса нарастания побег растет в длину. Таким образом, почка – это зачаточный побег.

Почки подразделяются на вегетативные (1) и генеративные (2). Из вегетативной почки образуется стебель с листьями и почками, а из генеративной — одиночный цветок или соцветие.

Кроме пазушных почек у растения могут образовываться еще дополнительные – придаточные почки. Они могут появиться практически на любом органе: стебле, листе и даже корне.

Особую категорию составляют так называемые спящие почки.

Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Это один из способов вегетативного размножения.

Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго - несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.

ЛИСТ

Лист — это надземный, вегетативный орган растения, который обладает двусторонней симметрией.

Ф ункции листа — фотосинтез; испарение воды или транспирация; газообмен; запасание питательных веществ; вегетативное размножение.

Лист образован листовой пластинкой, основанием, черешком и прилистниками; черешков и прилистников может и не быть.

О снование листа может расширяться и охватывать стебель, при этом образуется влагалище. Листья с черешками называют черешковыми, а без черешков — сидячими. У некоторых растений у основания листа могут быть парные боковые выросты — прилистники.

1 – лист черешковый

2 – лист сидячий (без черешка)

3 – лист влагалищный

Листья бывают простыми и сложными. Простой лист имеет только одну листовую пластинку и один черешок. При листопаде простой лист отпадает целиком. Сложный лист образован несколькими листовыми пластинками, каждая из которых имеет черешок, соединяющий листовую пластинку с общим черешком. Во время листопада в сложном листе листовые пластинки отпадают независимо друг друга.

Типы жилкования. Жилки представляют собой проводящие пучки листа. У двудольных растений, как правило, наблюдается сетчатое (3-пальчатое, 4 - перистое) жилкование, а у однодольных — параллельное(1) и дуговое (2).

ОДНОДОЛЬНЫЕ ДВУДОЛЬНЫЕ РАСТЕНИЯ

Л истья расположены на стебле в определенном порядке.

Типы листорасположения

1. Очередное

2. Супротивное

3. Мутовчатое

 При очередном листорасположении листья располагаются по спирали, при этом от каждого узла стебля отходит только один лист. При супротивном листорасположении в каждом узле находится пара листьев — один против другого. При мутовчатом листорасположении каждый узел несет три или более листа.

Листорасположение, величина и форма листьев демонстрируют приспособления к условиям освещенности. Расположение листьев на растении образует мозаику. В листовых мозаиках листья не затеняют друг друга и максимально поглощают свет.

С троение листа. С верхней и нижней сторон лист покрыт однослойной кожицей. Кожица — это покровная живая ткань. Ее клетки плотно сомкнуты между собой, в них отсутствуют хлоропласты. Кожица защищает лист от избыточной потери влаги и служит для механической опоры. Часто кожица выделяет кутикулу, или восковидный налет, которая предохраняет растение от испарения. Для обеспечения водо- и газообмена между клетками кожицы находятся устьица.

Устьица обычно располагаются с нижней стороны листовой пластинки, а у водных растений (кувшинка, кубышка) — только на верхней. У ряда растений (злаки, капуста) устьица есть на обеих сторонах листа.

Устьица представляют собой щель, которая расположена между двумя замыкающими (бобовидными) клетками. Замыкающие клетки смыкаются между собой противоположными концами. В отличие от других клеток кожицы в них находятся хлоропласты. При поступлении воды в клетку увеличивается тургорное давление, вся клетка изгибается в направлении от щели. Устьице при этом открывается. При снижении тургорного давления клетки принимают нормальную форму, устьичная щель закрывается.

М ежду верхней и нижней кожицей в листе располагается основная ткань (мякоть листа). Это живая фотосинтезирующая ткань, в клетках которой имеется много хлоропластов. Основная ткань обычно подразделяется на два слоя — столбчатую и губчатую паренхиму. Под верхней кожицей находится столбчатая, или палисадная, паренхима, состоящая из одного ряда клеток. Клетки удлиненной формы плотно прилегают друг к другу, имеют много хлоропластов. Столбчатая паренхима — это основная фотосинтезирующая ткань. Под столбчатой паренхимой расположена губчатая, или рыхлая паренхима. Ее клетки имеют неправильную форму, между ними располагаются крупные межклетники, заполненные воздухом. В клетках губчатой паренхимы хлоропластов меньше, чем в клетках столбчатой.

Проводящий пучок листа, или жилка, состоит из сосудов древесины, ситовидных трубок луба и механической ткани.

Процессы дыхания в тканях листа протекают постоянно — как днем, так и ночью. В противоположность дыханию световая фаза фотосинтеза, во время которой происходит выделение кислорода, протекает только днем, на свету. Эти процессы связаны с газообменом, который регулируется работой устьиц. При фотосинтезе из внешних неорганических веществ (углекислого газа и воды) создаются органические вещества, при этом поглощается энергия света и выделяется кислород. В процессе дыхания, наоборот, органические вещества расходуются, запасается энергия, которая необходима для жизнедеятельности, поглощается кислород, а выделяются углекислый газ и вода. Газовый баланс растения можно представить так: растения поглощают больше углекислого газа, чем выделяют при дыхании, и выделяют больше кислорода, чем поглощают при дыхании.

Испарение воды растением называется транспирацией. Вода испаряется через всю поверхность тела растения, но особенно интенсивно через устьица в листьях. Значение транспирации:

1. принимает участие в передвижении воды и растворенных веществ по растению; 2. защищает растения от перегрева.

Листопад представляет собой приспособление растений к сезонным изменениям климата, из-за которых происходит уменьшение испарения воды осенью и зимой. С понижением температуры всасывание воды корнями снижается, и поэтому растение может обезводиться и погибнуть. Сбрасывание листвы уменьшает общую площадь поверхности дерева, что предотвращает поломку ветвей при снегопаде. Перед листопадом хлорофилл разрушается, а красные, желтые пигменты становятся видимыми. Хлоропласты превращаются в хромопласты (красно-желтые пластиды). Они придают желтую, оранжевую к красную окраску листьям, плодам. С опавшими листьями удаляются из растения накопившиеся вредные продукты обмена.

Видоизменения (метаморфозы) листа — колючки (кактус, барбарис), усики (горох), листья насекомоядных растений (росянка, венерина мухоловка).