Вопрос 10.
Вегетативные органы растения. Их функции.
К вегетативным органам растений относятся корень, стебель и лист, составляющие тело высших растений. Тело низших растений (водоросли, лишайники) - слоевище, или таллом, не расчленено на вегетативные органы. Тело высших растений имеет сложное морфологическое или анатомическое строение. Оно последовательно усложняется от мохообразных до цветковых растений благодаря все большей расчлененности тела путем образования системы разветвленных осей, что приводит к увеличению общей площади соприкосновения с окружающей средой. У низших растений - это система талломов, или слоевищ, у высших растений - системы побегов и корней.
У растений, части тела высших растений, выполняющие осн. функции питания и обмена веществ с внеш. средой. Не участвуют непосредственно в спорообразовании и половом размножении, но могут выполнять функцию вегетативного размножения. Осн. В. о.— листостебельные побеги (обеспечивают фотосинтез) и корни (обеспечивают водоснабжение и минер, питание). При изменении функций претерпевают метаморфозы.
Корень. Типы корней и корневых систем.
В зародыше семени все органы растения находятся в зачаточном состоянии. Главный, или первый, корень развивается из зародышевого корешка. Главный корень расположен в центре всей корневой системы, стебель служит продолжением корня, и вместе они составляют ось первого порядка. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. От главного корня в стороны отходят боковые корни очередных порядков. Такая корневая система называется стержневой, у многих двудольных растений она способна к ветвлению. Ветвистая корневая система - разновидность стержневой корневой системы.
У двудольных растений главный корень, как правило, сохраняется всю жизнь, у однодольных зародышевый корешок быстро отмирает, главный корень не развивается, а от основания побега образуются придаточные корни, которые также имеют ответвления первого, второго и т.д. порядков. Такая корневая система называется мочковатой. Придаточные корни, как и боковые, закладываются эндогенно. Они могут образовываться на стеблях и листьях. Способность растений развивать придаточные корни широко используется в растениеводстве при вегетативном размножении растений (размножение стеблевыми и листовыми черенками).
У высших споровых растений (плауны, хвощи, папоротники) главный корень вообще не возникает, у них формируются только придаточные корни, отходящие от корневища. У многих двудольных травянистых корневищных растений главный корень часто отмирает и преобладает система придаточных корней, отходящих от корневищ (сныть, крапива, лютик ползучий и др.).
Видоизменения корней. Микориза и клубеньки на корнях.
Корни многих видов растений выполняют дополнительные, специальные функции, в связи с чем меняется и их строение.
Наиболее широко распространены запасающие, или мясистые, корни. Сильное развитие мясистых корней в толщину обусловлено обилием паренхимы, в клетках которой и откладываются запасающие вещества. Происхождение этой паренхимы может быть различным. Растения с сильно разросшейся стержневой корневой системой, в которой запасающим стал главный корень, называют "корнеплодами" (морковь, петрушка и др.). Есть "корнеплоды", у которых большая их часть образована основанием стебля и разросшимся гипокотилем, а корень представлен в самой нижней части "корнеплода" боковыми корнями (репа, редька, редис и др.). "Корнеклубни" возникают при видоизменениях ветвистой и мочковатой корневых систем (георгины, некоторые виды орхидных: люб-ка двулистная, ятрышник пятнистый и др.).
Запасающая ткань в корнях может иметь первичное происхождение, например в "корнеклубнях" первичной коры жабника, чистяка, некоторых орхидных, в боковых корнях ластовневых и др. Дыхательные корни, или пневматофоры, имеют растения, живущие на бедных кислородом почвах или на затопляемых морских побережьях. Это болотный кипарис, некоторые виды фикусов, панданусы и другие виды мангровых зарослей
На корнях мотыльковых, лоховых и представителей видов некоторых других семейств поселяются бактерии рода Rhizobium, способные фиксировать атмосферный молекулярный азот. В результате такого сожительства на корнях высших растений образуются клубеньки. Часть азотистых соединений, синтезированных в результате жизнедеятельности азотфиксирующих бактерий, поглощается растением-хозяином, часть остается в почве, тем самым обогащая ее азотом. Взамен бактерии используют органические вещества, находящиеся в корнях высшего растения.
Широко распространен в природе симбиоз корней высших растений с почвенными грибами. Гифы гриба могут оплетать молодые боковые и придаточные корни снаружи и могут частично проникать внутрь корня, располагаясь между клетками. Такое сожительство гифов гриба с корнем называют наружной микоризой. Если гифы гриба проходят внутрь клеток корня, то образуется внутренняя микориза. В природе преобладают наружновнутренние микоризы, когда гриб развивается снаружи корня и частично проникает внутрь его. Гифы чаще всего достигают коровой части корня в зоне всасывания и могут частично выполнять функцию корневых волосков, поставляя минеральное питание через корень к стеблю и другим органам растения. В свою очередь, по нисходящему току гифы гриба получают недостающие им для жизнедеятельности органические вещества. Кроме того, грибы в процессе своей жизнедеятельности обеспечивают минерализацию растительных остатков в почве; продуцируют витамины группы В, которые активизируют рост корней; выделяемые грибами ферменты способствуют превращению трудноусвояемых для корней питательных веществ в легкоусвояемые. Микоризный гриб может поселиться либо на корнях определенных видов высших растений (подберезовик - под березой, масленок - под соснами и т.д.), либо на корнях разных видов (мухомор).
Билет №6.