Введение (понятие об органах растений)
По мере выхода на сушу, тело растений изменилось из однородной структуры возникли специализированные части тела, существующие в разных условиях среды обитания и выполняющие каждый свою функцию, т.е. возникли органы растений.
Все органы цветковых растений принято разделить:
вегетативные. Обеспечивают питания и увеличивают вегетативные массы, к ним относятся: стебель, лист, корень.
Генеративные.Обеспечивают семенное размножение и распространение растений: цветок, семя, плод.
Морфология и анатомия корня.
Функции корня:
1) корень - это орган минерального и почвенного питания растения. Поглощая воду и растворенные в ней минеральные соли и подает надземной части растения.
2) механическая. Закрепление растения в почве.
3) корень обеспечивает растению тесную связь с другими организмами, создавая вокруг себя определенную почвенную микрофлору. Это способствует совместному участию в процессе поглощения, и переработка питательных веществ. А у некоторых видов взаимно выгодное взаимоотношение –– симбиоз.
Например: микориза - симбиоз корней и некоторых видов грибов.
в корнях могут откладываться запасные питательные вещества: морковь, репа, георгин, которые потом израсходуются на рост и формирование новых органов.
5) корни могут участвовать в вегетативном размножение: слива, вишня....
Морфология корневой системы.
Корень - корешок зародыша.
Совокупность всех корней одной особи называют корневой системы. Различают следующие типы корней в корневой системе:
Главный корень, возникает из зародыша корешка семени.
Боковой корень, возникает из особой образовательной ткани (перицикл). Может быть второго, третьего порядка.
Придаточный корень, возникает на любом органе растения. Они формируются из вторичной меристемы (камбий), или из делящихся клеток основной паренхимы.
Морфология или классификация по внешнему облику.
–– длинные и короткие
–– клубневидные, нитевидные, шнуровидные.(по ширине)
В зависимости от степени развития этих видов корней принято делить корневые системы на типы:
стержневая корневая система (у большинства двудольных)
мочковатая корневая система (у всех видов однодольных (например: подорожник))
ветвистая корневая система (у древесных форм)
общая длина корневой системы у тыквы составляет 2-5 км, у пшеницы 250 метров.
Основная масса корней располагается в верхнем слое почве (50-60 см.) , а в засушливых местах уходят в глубь.
Физиологические зоны корня.
Живой функционирующий корень имеет неодинаковое строение по его длине. Различают:
на самом кончике (1 мм) - зона деления, защищенная корневым чехликом.
Зона растяжения и специализация клеток (1см)
Зона всасывания (или зона корневых волосков, или зона первичного строения клеток)(10см)
Вся остальная часть - зона проведения веществ.
Зона деления – состоит из клеток первичной верхушечной меристемы. Зона деления защищена от раздавливания, повреждения специальной структурой корневым чехликом. Клетки корневого чехлика от клеток верхушечной меристемы имеют паренхимную форму. В живых клетках находятся подвижные крахмальные зерна не для запаса питательных веществ, которые выполняют функцию роста корня к центру тяжести.
Зона растяжения и специализация веток- клетки этой зоны теряют способность к делению и растут и растягиваются в длину, одновременно с этим приобретают черты строения, характерные для конкретных видов данной ткани. Эти ткани называют первичными постоянными тканями. И такие же ткани имеют зоны всасывания.
Зона всасывания- её принято называть зоной первичного строения клеток. Снаружи имеется 1 слой клеток первичной покровной ткани - эпиблема. Клетки эпиблемы плотно прилегают друг к другу, не имеют кутикулы, среди их нет устьиц, зато имеются длинные выросты от 0.15-8мм, одноклеточные.
Корневой волосок имеет тонкую первичную
оболочку, которая легко расстегивается,
через которую легко проникают
соответствующие вещества. Число корневых
волосков варьирует у различных растений.
На 1кв.мм. эпиблемы может развиться у
гороха 230 штук, корневых волосков у
кукурузы - 435 штук.
Корневые волоски нужны для лучшего поглощения минеральных солей из почвы. Корневые волоски плотно прилегают к почвенным комочкам. Осмотическое давление корневых волосков выше, чем у почвенных растворов, и вода по закону осмоса заходит в эти клетки.
Вода поступает в следующую структуру корня, называемая первичной корой. Первичная кора корня состоит из клеток основной паренхимы. Живые, активные расположены рыхло, оболочки тонкие, целлюлозные, не препятствующие проникновению веществ. Клетки основной паренхимы в различных участках коры несколько различны. Под эпиблемой обычно выделяются клетки более крупных размеров (2-3 слоя), которые называются экзодермой. Основная масса первичной коры состоит из клеток паренхимной формы, составляющие мезодерму и внутренний слой коры, 1 слой клеток - эндодерма.
Первичная кора: Экзодерма
Мезодерма
Эндодерма
Вода перемещается по клеткам первичной коры в радиальном направлении за счет осмотического давления и доходит до эндодермы. Она представляет собой кольцо клеток. Большинство этих клеток мёртвые. Оболочки утолщены суберином, с трех сторон. А кроме них есть тонкостенные живые клетки, называемые пропускными. Такое строение способствует созданию корневого давления.
И эти растворы под большим давлением поступают в центральный цилиндр, то есть первичная кора обеспечивает передвижение веществ в радиальном направлении и создает корневое давление.
Центральный осевой цилиндр, он находиться в срединой части корня и состоит из двух структур:
–– перицикл
–– радиальный проводящий пучок
Функции перицикла: это своеобразная меристема. Клетки перицикла в покое, но могут размножаться, и из них могут возникнуть:
Боковые корни
Феллоген
Камбий
Радиальный проводящий пучок может иметь разное число лучей ксилемы, у однодольных их много: у двудольных 2,3,5 лучей ксилемы.
Функции центрального цилиндра - формирование боковых корней и проведение веществ в двух направлениях. В зоне всасывания объем первичной коры в 3 раза превышает объем центрального цилиндра, это связано с функцией корня в зоне всасывания.
Зона проведения однодольных и двудольных растений.
У однодольных в связи с типом корневой системы в дальнейшем изменяется мало. Корневые волоски отмирают. Стенки оболочки эпиблемы и экзодермы опробковевают и в таком виде корни однодольных растений выполняют функцию проведения веществ, т.е. у них сохраняется первичное строение.
У двудольных растений имеется стержневая корневая система, т.к. в зоне проведения происходит существенные изменения структуры и увеличивается объем проводящих тканей. Это связано с ветвлением корней.
Изменение в корне двудольных начинается с закладки (с формирования) бокового корешка из перицикла. Он начинается делиться (т.е. эта ткань). Формируется конус нарастания бокового корешка, который прободает (прорывает) первичную кору и выйдет наружу в почву. Дальше его строение будет формироваться аналогично данного корня. Одновременно с закладкой боковых корней в центральном цилиндре клетки паренхимы находящиеся между ксилемными и флоэмными элементами приобретают способность к делению, и таким образом возникает вторичная боковая меристема - камбий.
