Как можно увидеть корневой чехлик
Зоны корня
Всего получено оценок: 1069.
Всего получено оценок: 1069.
В корне можно выделить несколько участков, отличающихся строением и функцией. Такие участки называют зонами корня.
Как расположены зоны
Главный корень развивается из зародыша и растёт исключительно вглубь почвы. Корень разделяется на пять зон. Ниже описаны зоны корня по порядку от кончика (верхушки) к стеблю.
Рис. 1. Схема корневых зон.
Место, где корень переходит в стебель, называется корневой шейкой. Обычно это часть тёмная и напоминает по плотности кору.
Корневые зоны и их функции
Клетки каждой зоны отличаются морфологией и функциями. В таблице “Зоны корня и их функции” описаны основные процессы, происходящие в разных частях корня.
Клетки
Функция
Уплотнённые, быстро отмирают, выделяют слизь
Защита молодых клеток от повреждений почвы
Мелкие, быстро делящиеся
Происходит непрерывное увеличение корня в длину за счёт деления клеток
Имеют цилиндрическую, вытянутую форму, мелкие вакуоли сливаются в одну большую
Клетки растягиваются и способствуют продвижению корня вглубь почвы
Имеют тонкую мембрану и всасывающие волоски
Из почвы с помощью волосков с водой всасываются минеральные вещества
Зона проведения и боковых корней
Мёртвые и живые клетки
Вверх по стеблям к листьям проводятся питательные вещества, полученные из почвы, а вниз – органические вещества для питания клеток корня.
Корень растения обладает положительным геотропизмом, то есть постоянно растёт вниз, к центру Земли.
Свойства тканей
Во внутреннем строении корня можно выделить три участка:
Рассмотрим подробнее особенности каждой части корня.
которые читают вместе с этой
Из-за постоянно растущего кончика клетки постепенно замещают друг друга в разных зонах. Верхние поделившиеся клетки по мере продвижения корня в почву растягиваются и становятся клетками зоны растяжения. Эти клетки, образуя со временем корневые волоски, становятся частью зоны всасывания.
Что мы узнали?
Каждый участок корня выполняет определённую функцию за счёт особых клеток, образующих ткани. Корень растет верхушкой к центру Земли, всасывает из почвы воду и минеральные соли, обеспечивая ими надземные органы растений.
Зоны корня и их функции в таблице
Получение органических веществ и увеличение размера происходит в разных зонах корня. Каждая зона отличается строением, длиной, функцией.
Как расположены зоны
Главный корень развивается из зародыша и растёт исключительно вглубь почвы. Он разделяется на пять зон. Ниже описаны зоны корня по порядку от кончика к стеблю.
Рис. 1. Схема корневых зон.
Место, где корень переходит в стебель, называется корневой шейкой. Обычно это часть тёмная и напоминает по плотности кору.
Корневые зоны и их функции
Клетки каждой зоны отличаются морфологией и функциями. В таблице “Зоны корня и их функции” описаны основные процессы, происходящие в разных частях корня.
Клетки
Функция
Уплотнённые, быстро отмирают, выделяют слизь
Защита молодых клеток от повреждений почвы
Мелкие, быстро делящиеся
Происходит непрерывное увеличение корня в длину за счёт деления клеток
Имеют цилиндрическую, вытянутую форму, мелкие вакуоли сливаются в одну большую
Клетки растягиваются и способствуют продвижению корня вглубь почвы
Имеют тонкую мембрану и всасывающие волоски
Из почвы с помощью волосков с водой всасываются минеральные вещества
Мёртвые и живые, проводящие жидкости
Вверх по стеблям к листьям проводятся питательные вещества, полученные из почвы, а вниз – органические вещества для питания клеток корня.
Корень растения обладает положительным геотропизмом, т.е. постоянно растёт вниз, к центру Земли. За эту способность отвечают клетки корневого чехлика.
Свойства тканей
Внутреннее строение корня представлено тремя типами ткани:
Рис. 2. Внутреннее строение корня.
Рассмотрим подробнее особенности каждой ткани.
Рис. 3. Строение корневого волоска.
Из-за постоянно растущего кончика клетки постепенно замещают друг друга в разных зонах. Верхние поделившиеся клетки по мере продвижения корня в почву растягиваются и становятся клетками зоны растяжения. Вытянутые клетки всасывают и проводят органические вещества.
Что мы узнали?
Каждый участок корня выполняет определённую функцию за счёт особых клеток, образующих ткани. Зоны позволяют расти внутрь земли, всасывать вещества из почвы и проводить их ко всем остальным растительным частям.
ЗОНЫ (УЧАСТКИ) КОРНЯ.
Рассмотрите на свет кончики молодых корней, например, фасоли, подсолнечника и пшеницы. Вы увидите, что они несколько темнее и плотнее, чем весь корень. Это объясняется тем, что кончик каждого корня сверху, как наперстком, покрыт корневым чехликом.
Если разрезать молодой стержневой корень вдоль на две половинки, с одной из них сделать тонкий срез и рассмотреть его под микроскопом, то можно увидеть клеточное строение корня. Клетки различных участков корня отличаются друг от друга по форме и размерам. Они образуют зоны корня.
Клетки корневого чехлика живут недолго, постепенно слущиваются и отмирают. Взамен отмерших клеток корневого чехлика непрерывно образуются новые.
Корневой чехлик предохраняет верхушку корня от повреждения твердыми частицами почвы.
Под чехликом находится зона делящихся клеток. Делясь, они образуют новые клетки, из которых возникают все ткани корня. Выше зоны делящихся клеток расположены клетки зоны роста, за счет вытягивания которых корень растет в длину.
На некотором расстоянии от кончика корня находится множество тонких и прозрачных корневых волосков.
У некоторых растений корневые волоски можно увидеть и без микроскопа. Например, они хорошо заметны у проростков гороха.
У проростка пшеницы корневые волоски напоминают легкий пушок.
Корневой волосок интересно рассмотреть под микроскопом. Оказывается, он представляет собой сильно удлиненный вырост наружной клетки кожицы корня. Как каждая клетка, корневой волосок имеет оболочку. Под ней находятся цитоплазма, ядро, бесцветные пластиды и вакуоли с клеточным соком.
Рис. 34. Зоны молодого корня; 1 — корневой чехлик; 2 — зона делящихся клеток; 3 — зона роста; 4— всасывающая зона; 5 — проводящая зона.
Корневые волоски очень малы — не более 10 мм длиной. Они живут всего несколько дней, а затем отмирают и заменяются новыми, вырастающими вблизи кончика подросшего корня.
Проникая между частицами почвы, корневые волоски плотно прилегают к ним и поглощают из почвы воду и другие вещества. Именно поэтому зону корня, на котором находятся корневые волоски, называют всасывающей зоной. Между всасывающей зоной и стеблем находится проводящая зона корня, по которой вода из корня поступает в стебель.
Корневые волоски имеют большое значение в жизни растения. Они очень нежны, их легко можно поранить. Поэтому пересаживать любое растение нужно бережно, стараясь не повредить его молодых корней с корневыми волосками. Корневые волоски лучше всего сохраняются, когда растения пересаживают вместе с комом земли. Поэтому рассаду овощных культур и других растений выращивают в торфоперегнойных горшочках.
Рассада, высаженная вместе с горшочками из торфа и перегноя, совсем не болеет. Она быстро приживается, так как корни с корневыми волосками при посадке не повреждаются.
Итак, невооруженным глазом у молодого корня можно различить более темный, плотный кончик — корневой чехлик, корневые волоски, похожие на легкий пушок, и проводящую зону корня, переходящую в стебель.
Все зоны молодых корней — зона делящихся клеток с корневым чехликом, растущая зона, всасывающая зона с корневыми волосками и проводящая зона — более четко могут быть рассмотрены только под микроскопом.
Рис. 35. Корневые волоски на корнях проростков редиса.
Рис. 36. Схема строения корневых волосков.
Микроскоп позволяет увидеть, что клетки одной и той же зоны корня по строению сходны между собой и отличаются от клеток других зон. Клетки каждой зоны выполняют одну и ту же функцию. Вы знаете, что группы клеток, одинаковых по строению и выполняющие одну и ту же функцию, образуют ткань.
Изучая строение корня, можно убедиться, что корень, так же как и другие органы, слагается из тканей разных видов.
Так, под корневым чехликом располагаются делящиеся клетки, в результате деления которых образуются все ткани корня. Эти клетки составляют ткань, которая называется образовательной. Клетки корневого чехлика и кожицы составляют покровную ткань.
К проводящим тканям корня относятся сосуды корня, по ним из почвы поднимается вода и минеральные соли, а также клетки, по которым в корень поступают органические вещества, образовавшиеся в листьях.
Кора корня — слой, залегающий под кожицей, — образована клетками основной ткани. Основная ткань составляет главную массу корней всех растений.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
ГДЗ биология 6 класс Пасечник Линейный курс Дрофа 2020 Задание: § 9 Зоны (участки) корня
Стр. 46. Вопросы в начале параграфа
№ 1. Что такое ткань?
Ткань – это совокупность клеток и межклеточного пространства, которые объединены общим происхождением, строением, выполняемыми функциями.
№ 2. Какие виды растительных тканей вы знаете?
Виды растительных тканей:
Стр. 48. Лабораторная работа. Корневой чехлик и корневые волоски
Рассматриваем корешок редиса или проростка пшеницы невооружённым глазом, а затем в лупу. Найдите на конце корешка корневой чехлик.
Обращаем внимание на часть корня выше корневого чехлика. Находим выросты в виде пушка — корневые волоски. Корневые волоски являются тонкими выростами наружной клетки корня. Их длина не превышает 10 мм. Строение такое: цитоплазма, ядро и вакуоль с клеточным соком и бесцветными пластидами под клеточной оболочкой.
Они нужны растению для того, чтобы увеличить высасывающую поверхность корня. Это позволяет получать из почвы большее количество воды и растворенных в ней питательных веществ. Это обеспечивает лучшее питание и рост растению.
Положите корешок на предметное стекло в каплю воды, подкрашенную чернилами, и рассмотрите под микроскопом. Сопоставьте увиденное под микроскопом с рисунком учебника, зарисуйте и сделайте надписи.
Как у корневого волоска, так и у клеток кожицы лука в строении можно выделить оболочку, ядро, цитоплазму и вакуоль. Отличие в том, что у корневого волоска присутствуют пластиды, а у клеток кожицы лука – поры оболочки. Также корневой волосок отличается вытянутой формой, потому что его функция заключается во всасывании воды и растворенных в ней минеральных веществ из почвы.
Вывод:
Клетки корневого волоска и кожицы лука схожи по строению между собой. У них есть ядро, вакуоли, цитоплазма, оболочка. Различие клеток состоит в том, какие функции они выполняют. Клетки корневого чехлика нужны для защиты верхушки корня от повреждений почвой. Клетки корневых волосков увеличивают всасывающую поверхность корня, а клетки зоны роста отвечают за его активный рост.
Стр. 49. Вопросы после параграфа
№ 1. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень?
В молодом корне можно разглядеть следующие участки:
№ 2. Каково значение корневого чехлика?
Корневой чехлик – это защитное образование растущего корня кончика растения. Он нужен для того, чтобы защищать верхушку корня от механических повреждений твердыми частицами почвы.
№ 3. Где располагается зона деления клеток? Чем её клетки отличаются от клеток других зон?
Зона деления клеток располагается между корневым чехликом и зоной роста корня. Она образована мелкими живыми клетками, которые плотно прилегают друг к другу. Клетки в этом участке постоянно делятся, а потому их количество увеличивается, образуются новые участки.
№ 4. Где располагается зона растяжения корня? Каково её значение?
Зона растяжения или зона роста находится выше зоны деления клеток. В этом участке клетки вытягиваются, что обеспечивает рост корня в длину.
№ 5. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет?
Корневой волосок – это длинный вырост наружной клетки покровной ткани корня, который расположен в зоне всасывания. Эта клетка состоит из клеточной оболочки, под которой находятся ядро, цитоплазма, вакуоль с клеточным соком и бесцветные пластиды.
№ 6. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания?
В зоне всасывания находится множество корневых волосков, за счет которых увеличивается всасывающая поверхность корня растения.
№ 7. Где расположена зона проведения корня? Почему её так называют?
Зона проведения корня располагается над зоной всасывания, чуть дальше от его кончика. Этот участок получил такое название за том, что по его клеткам вода с растворенными в ней питательными веществами постепенно перемещается вверх к стеблю растения.
№ 8. Что такое ткань?
Тканью называют совокупность клеток и межклеточного вещества, которые объединены не только общим строением и происхождением, но и выполняемыми функциями.
№ 9. Какие ткани различают в корнях растений?
В корнях растений различают такие ткани: основные, покровные, проводящие, образовательные, механические.
Стр. 50. Подумайте
Зная строение корня, может ли человек влиять на формирование корневой системы? Если да, то каким образом?
Может. Например, в результате окучивания происходит рыхление почвы, снабжение ее кислородом. Это стимулирует появление придаточных корней у растений, улучшение снабжения корневой системы водой и растворенными в ней минеральными веществами.
Стр. 50. Задания
№ 1. Пикировка — это отщипывание кончика корня при рассаживании молодых растений с помощью заострённого колышка-пики. Какое влияние она оказывает на развитие корневой системы растений (рис. 32)?
Пикировка позволяет получить хорошие саженцы, корневая система которых будет формироваться за счет развития боковых и придаточных корней.
№ 2. Используя рекомендации памятки на с. 48, проведите лабораторную работу «Корневой чехлик и корневые волоски»
Рассматриваем корешок редиса или проростка пшеницы невооружённым глазом, а затем в лупу. Найдите на конце корешка корневой чехлик.
Обращаем внимание на часть корня выше корневого чехлика. Находим выросты в виде пушка — корневые волоски. Корневые волоски являются тонкими выростами наружной клетки корня. Их длина не превышает 10 мм. Строение такое: цитоплазма, ядро и вакуоль с клеточным соком и бесцветными пластидами под клеточной оболочкой.
Они нужны растению для того, чтобы увеличить высасывающую поверхность корня. Это позволяет получать из почвы большее количество воды и растворенных в ней питательных веществ. Это обеспечивает лучшее питание и рост растению.
Положите корешок на предметное стекло в каплю воды, подкрашенную чернилами, и рассмотрите под микроскопом. Сопоставьте увиденное под микроскопом с рисунком учебника, зарисуйте и сделайте надписи.
Как у корневого волоска, так и у клеток кожицы лука в строении можно выделить оболочку, ядро, цитоплазму и вакуоль. Отличие в том, что у корневого волоска присутствуют пластиды, а у клеток кожицы лука – поры оболочки. Также корневой волосок отличается вытянутой формой, потому что его функция заключается во всасывании воды и растворенных в ней минеральных веществ из почвы.
Вывод:
Клетки корневого волоска и кожицы лука схожи по строению между собой. У них есть ядро, вакуоли, цитоплазма, оболочка. Различие клеток состоит в том, какие функции они выполняют. Клетки корневого чехлика нужны для защиты верхушки корня от повреждений почвой. Клетки корневых волосков увеличивают всасывающую поверхность корня, а клетки зоны роста отвечают за его активный рост.
Стр. 50. Задания для любознательных
№ 1. Осторожно выньте из почвы проросток пшеницы и рассмотрите его. Какая зона корня покрыта приставшей почвой? Объясните почему.
Приставшей почвой покрыта зона всасывания проростка пшеницы, потому что ее частички удерживаются на корневых волосках, которые получают из почвы воду и минеральные вещества.
№ 2. Отщипните кончики корня у молодых растений капусты, астры, фасоли и др. Наблюдайте за развитием корневых систем контрольных и опытных растений. Результаты опыта обсудите с другими учащимися.
У образцов молодых растений капусты, астры и фасоли, у которых были отщипнуты кончики корней, быстрее сформировалась корневая система, выросли боковые и придаточные корни. Сами растений выглядят более сильными, у них широкие листья, толстые стебли.
Какие структуры корня обеспечивают функцию всасывания
Зоны строения корней
В строении корней большинства растений выделяются несколько зон (перечислены от кончика корня):
Для каждой зоны характерны свои группы тканей и свои функции.
Корень постоянно растет своей верхушкой (кончиком). Поэтому клетки одной зоны постепенно превращаются в клетки другой, находящейся дальше от кончика корня (за исключением корневого чехлика). Так, верхние клетки зоны деления становятся клетками зоны роста, а более дальние от кончика клетки зоны роста становится клетками зоны всасывания, клетки зоны всасывания рано или поздно становятся клетками зоны проведения.
Корневой чехлик
Корневой чехлик прикрывает кончик корня. У корней многих растений его можно увидеть без увеличительных приборов. Корневой чехлик выглядит как более темное и плотное образование на кончике корня.
Главная функция корневого чехлика — это предохранение верхушки корня, где находится зона деления с клетками образовательной ткани, от повреждений.
Клетки корневого чехлика живые, однако живут мало. Они постепенно слущиваются. От зоны деления образуются новые клетки корневого чехлика.
Те клетки, которые отделяются от чехлика, некоторое время остаются живыми и выделяют слизь, которая облегчает проникновение корня среди частиц почвы, а также растворяет минеральные вещества. Ведь только в растворенном виде они могут быть в дальнейшем поглощены корнем.
В центре чехлика находятся крахмальные зерна, с их помощью корень определяет, где верх, а где — низ. Корень обладает положительным геотропизмом, т. е. растет вниз.
Зона деления корня
Зона деления находится под корневым чехликом. Ее размер около 1 мм. В этой зоне клетки постоянно делятся.
Клетки зоны деления мелкие, находятся близко друг к другу, их ядра достаточно большие, а цитоплазма густая. Вместе они составляют образовательную ткань.
Зона роста корня
Выше зоны деления находится зона роста корня, составляющая в длину несколько миллиметров. Иногда эту зону называют зоной растяжения. Здесь клетки увеличиваются в размерах, в основном за счет вытягивания в длину. Соответственно, это приводит к росту всего корня в длину. У клеток зоны роста клеточная стенка еще не жесткая, именно это позволяет им растягиваться.
Зона всасывания корня
Зона всасывания находится над зоной роста, обычно ее длина более сантиметра. Здесь у каждой поверхностной клетки образуется вырост, который называют корневым волоском. Корневые волоски можно увидеть невооруженным глазом у проростков многих растений. Все вместе они выглядят как пушок, состоящий из беловатых тонких волосков. Каждый волосок обычно в длину не более 1 см.
Корневой волосок состоит из клеточной оболочки, цитоплазмы, ядра, лейкопластов и вакуоли.
Корневые волоски живут у большинства растений всего несколько дней. Верхние волоски являются более старыми и постепенно отмирают. Зато снизу верхние клетки зоны роста становится клетками зоны проведения. Здесь у поверхностных клеток отрастают волоски.
Главная функция зоны всасывания — это поглощение из почвы воды и растворенных в ней минеральных веществ. Осуществляется эта функция с помощью корневых волосков. Они проникают между частичками почвы, опутывают их и, таким образом, всасывают из почвы водных раствор.
После того как поверхностные клетки всосали водный раствор, он продвигается по внутренним клеткам корня к центральной оси, где находятся клетки зоны проведения.
Зона проведения корня
После зоны всасывания ближе к стеблю находится зона проведения. У этой зоны главная функция — это проведение поглощенного в зоне всасывания водного раствора вверх к стеблю. Водный раствор двигается по сосудам. С другой стороны, от стебля к корню идут органические питательные вещества, корню они нужны для роста, развития и других процессов жизнедеятельности. Органические вещества передвигаются по другим типам клеток.
Волокна проводящей системы есть не только в зоне проведения корня. Ее клетки заходят в другие зоны, расположенные ближе к кончику корня.
Корень закрепляет растение в земле, поглощает из почвы воду и минеральные вещества и снабжает ими все остальные органы растения. У большинства растений корневая система простирается в почве на большую глубину. Даже корни трав углубляются в почву больше чем на метр, а на черноземах — до 2 м. Большая часть корневой системы — очень тонкие корни.
Когда растение выкапывают из земли, почти вся его корневая система остается в почве. Общая длина корней у растения чрезвычайно велика.
Какие структуры корня обеспечивают функцию всасывания?
Корневая система одного растения озимой ржи, например, достигает 600 км. Если же учесть длину корневых волосков, покрывающих корни, то общая длина корневой системы ржи достигает примерно 10 тыс. км.
Корневой волосок представляет собой вырост клетки поверхностной ткани корня (кожицы); в сущности это одна длинная клетка. Очень нежные и недолговечные корневые волоски играют огромную роль в жизни растения: они-то и извлекают из почвы воду и питательные вещества.
По мере роста корня волоски появляются на его молодых, концевых частях и сравнительно быстро отмирают. Более старые части корня покрыты особой пробковой тканью, почти не пропускающей воду, и не имеют волосков. Старые части корня не участвуют в питании растения.
Корневые волоски на корне гороха.
У растений размножаются делением преимущественно клетки так называемых образовательных тканей — на концах корней и стеблей.
Корень растет кончиком — самой молодой своей частью. Он состоит из клеток одинакового размера и формы. Клетки, лежащие выше кончика, не делятся, а лишь растягиваются. Клетки, лежащие еще выше, приобрели определенное постоянное строение.
Клубеньки на корнях бобового растения.
Под покровной тканью корня расположены клетки, выполняющие различную роль.
Часть клеток корня с толстыми оболочками образует своеобразный скелет растения (механическая ткань); другие клетки вытягиваются, образуя полые трубки, через которые передвигаются вода и питательные вещества (проводящая ткань); есть клетки, в которых откладываются в запас органические питательные вещества (запасная ткань).
У некоторых двулетних и многолетних растений корень служит вместилищем запасных питательных веществ, таковы, например, корнеплоды моркови.
Корень: развитие корня из зародышевого корешка, виды корней, типы корневых систем.
Внешнее и внутреннее строение корня в связи с его функциями. Удобрения. Видоизменения корня
Корень— это подземный вегетативный орган растения. Корень имеет осевое строение, обладает неограниченным верхушечным ростом. На корне отсутствуют листья, он не расчленен на узлы и междоузлия, не несет в определенном порядке расположенных почек и обладает положительным геотропизмом.
Функции корня следующие: закрепление и удержание растения в почве; всасывание воды и минеральных веществ; транспорт этих веществ в надземные органы растения; синтез определенных веществ — гормонов, ферментов т.д.; запасание питательных веществ (корнеплоды); вегетативное размножение.
Зародышевый корешок, который выходит из семени при прорастании, превращается в главный корень.
На границе между главным корнем и стеблем находится корневая шейка. Главный корень может ветвиться, при этом образуются боковые корни второго, третьего и т.д.
порядков. На побеге могут развиваться придаточные корни. Совокупность всех корней образует корневую систему растения. В ее формировании участвуют главный, боковые и придаточные корни.
Различают два типа корневых систем: стержневую и мочковатую.
Для стержневой корневой системы характерно преимущественное развитие главного корня, который длиннее и толще других корней. Она, как правило, встречается у двудольных растений.
В мочковатой корневой системе главный корень не отличается — он или слабо развит, или рано отмирает. Корневая система образована массой придаточных корней. Мочковатую корневую систему имеют однодольные растения и некоторые двудольные.
Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста.
Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются новыми за счет клеток точки роста. Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений.
Эта зона корня называется зоной деления.
За зоной деления располагается зона растяжения, или роста. Здесь клетки растут и приобретают дефинитивные форму и размеры.
За зоной растяжения находится зона всасывания.
В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет эпиблему, каждая клетка которой образует корневой волосок.
За эпиблемой располагается первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр.
При помощи корневых волосков происходит всасывание из почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая — это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска.
С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново.
Четвертая зона корня — зона проведения. Ее функция — транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растения и транспорт органических веществ из стебля в корень.
Первичная кора корня образована живыми клетками основной ткани (паренхимы) и состоит из трех слоев. Функции первичной коры — транспортная (горизонтальный перенос веществ), запасающая.
Наружный слой клеток центрального осевого цилиндра образуется перициклом.
Его клетки могут делиться. В перицикле закладываются боковые корни и придаточные почки, с помощью которых осуществляется вегетативное размножение.
Для вторичного утолщения корня служит камбий — вторичная меристема, которая закладывается в зоне проведения. Камбий обеспечивает рост корня в толщину.
Центральный осевой цилиндр состоит из разных тканей — проводящих, механических и основной.
Участки древесины и луба чередуются между собой — древесина образует звезду, между лучами которой находится луб. В центре корня могут находиться механическая ткань и основная. По сосудам древесины протекает транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растений — это восходящий ток. По ситовидным трубкам луба из листьев и стебля в корень оттекают органические вещества — это нисходящий ток.
Воду и минеральные вещества корень всасывает из почвы при помощи корневых волосков.
Вода поступает в корневой волосок за счет осмоса. Затем вода проходит путь по живым клеткам первичной коры корня и попадает в сосуды древесины центрального осевого цилиндра. Минеральные вещества всасываются корневыми волосками в результате пассивного или активного (с затратой энергии) транспорта через клеточную мембрану.
В результате в сосудах древесины корня развивается повышенное осмотическое давление. При превышении осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора развивается корневое давление. Корневое давление наряду с испарением участвует в движении воды в теле растения.
Растения нормально развиваются, если в почвенном растворе обязательно есть азот, фосфор, сера, калий, магний, кальций и железо. Эти элементы имеют индивидуальное значение для жизни растения и поэтому не могут заменяться другими и называются макроэлементами.
Для роста и развития растения необходимы также микроэлементы — бор, медь, кобальт, цинк, марганец, молибден и др. Их концентрация в почве значительно ниже, чем концентрация макроэлементов. В естественных биогеоценозах содержание в почве необходимых растению элементов поддерживается на относительно постоянном уровне за счет круговорота веществ.
В агроценозах человек часть минеральных веществ забирает из почвы вместе с урожаем.
Поэтому в почву сельскохозяйственных угодий надо вносить удобрения. Удобрения подразделяются на органические и минеральные.
Минеральные удобрения бывают азотными, калийными и фосфорными. Азотные удобрения содержат азот в форме нитратов. К ним относятся различные селитры (калиевая, натриевая и др.), хлористый аммоний, мочевина.
Азот нужен растениям для нормального формирования вегетативных органов. Калийные удобрения — хлористый калий, сульфат калия и др. влияет на рост корней, клубней, луковиц. Фосфорные удобрения — суперфосфат, фосфоритная мука и др. ускоряют созревание плодов. Фосфор и калий повышают холодостойкость растений.
Дыхание корня происходит в результате диффузии кислорода из почвы в ткани. Для дыхания нужны органические вещества. Они поступают в корень из листьев.
В процессе дыхания образуется энергия, запасенная в молекулах АТФ. Энергия расходуется на рост, деление клеток, транспорт веществ, процессы синтеза и т.д. Для проникновения в почву воздуха ее надо постоянно рыхлить.
Рыхление способствует и сохранению влаги в почве, поэтому его называют «сухим поливом».
Корни могут видоизменяться. Встречаются следующие типы метаморфозов корня.
Корнеплоды выполняют запасающую функцию у многих видов двулетних растений (морковь, свекла, репа и др.). Они имеют двойное происхождение — верхняя часть образуется из стебля, а нижняя — как утолщение главного корня. В корнеплодах откладываются крахмал, сахар и т.д.
Корневые шишки (корневые клубни) — запасающие придаточные корни у георгина, батата, чистяка и др.
Корни прицепки имеют лазающие растения (плющ).
Втягивающие корни (у луковичных растений) служат для погружения луковицы в почву.
Воздушные корни образуются у растений, поселяющихся на других растениях (эпифиты), например орхидеи.
Они обеспечивают растению всасывание из влажного воздуха воды и минеральных веществ.
Дыхательные корни имеют растения, которые растут на заболоченных почвах, например американский болотный кипарис. Эти корни приподнимаются над поверхностью почвы и снабжают подземные части растения воздухом, который поглощается через специальные отверстия.
Ходульные корни образуются у деревьев, которые растут на литорали тропических морей (мангры).
Корни сильно ветвятся и укрепляют растение в зыбком грунте.
Симбиоз между азотфиксирующими бактериями и корнями бобовых растений (клубеньковые бактерии) также является видоизменением корней. Бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в соединения, которые усваиваются растениями.
Историческое развитие корня
Филогенетически корень возник позже стебля и листа — в связи с переходом растений к жизни на суше и вероятно, произошёл от корнеподобных подземных веточек. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядке расположенных почек.
Для него характерен верхушечный рост в длину, боковые разветвления его возникают из внутренних тканей, точка роста покрыта корневым чехликом. Корневая система формируется на протяжении всей жизни растительного организма. Иногда корень может служить местом отложения в запас питательных веществ. В таком случае он видоизменяется.
Виды корней
Главный корень образуется из зародышевого корешка при прорастании семени.
От него отходят боковые корни.
Придаточные корни развиваются на стеблях и листьях.
Боковые корни представляют собой ответвления любых корней.
Каждый корень (главный, боковые, придаточные) обладает способностью к ветвлению, что значительно увеличивает поверхность корневой системы, а это способствует лучшему укреплению растения в почве и улучшению его питания.
Типы корневых систем
Различают два основных типа корневых систем: стержневая, имеющая хорошо развитый главный корень, и мочковатая.
Мочковатая корневая система состоит из большого числа придаточных корней, одинаковых по величине. Вся масса корней состоит из боковых или придаточных корешков и имеет вид мочки.
Сильно разветвлённая корневая система образует огромную поглощающую поверхность. Например,
Это во много раз превышает площадь надземной массы.
Если у растения хорошо выражен главный корень и развиваются придаточные корни, то формируется корневая система смешанного типа (капуста, помидор).
Внешнее строение корня.
Внутреннее строение корня
Зоны корня
Корневой чехлик
Корень растёт в длину своей верхушкой, где находятся молодые клетки образовательной ткани. Растущая часть покрыта корневым чехликом, защищающим кончик корня от повреждений, и облегчает продвижение корня в почве во время роста.
Последняя функция осуществляется благодаря свойству внешних стенок корневого чехлика покрываться слизью, что уменьшает трение между корнем и частичками почвы.
Могут даже раздвигать частички почвы. Клетки корневого чехлика живые, часто содержат зёрна крахмала. Клетки чехлика постоянно обновляются за счёт деления. Участвует в положительных геотропических реакциях (направление роста корня к центру Земли).
Клетки зоны деления активно делятся, протяженность этой зоны у разных видов и у разных корней одного и того же растения неодинакова.
За зоной деления расположена зона растяжения (зона роста).
Протяжённость этой зоны не превышает нескольких миллиметров.
По мере завершения линейного роста наступает третий этап формирования корня— его дифференциация, образуется зона дифференциации и специализации клеток (или зона корневых волосков и всасывания).
В этой зоне уже различают наружный слой эпиблемы (ризодермы) с корневыми волосками, слой первичной коры и центральный цилиндр.
Строение корневого волоска
Корневые волоски — это сильно удлинённые выросты наружных клеток, покрывающих корень. Количество корневых волосков очень велико (на 1 мм2 от 200 до 300 волосков).
Их длина достигает 10 мм. Формируются волоски очень быстро (у молодых сеянцев яблони за 30-40 часов). Корневые волоски недолговечны.
Они отмирают через 10-20 дней, а на молодой части корня отрастают новые. Это обеспечивает освоение корнем новых почвенных горизонтов. Корень непрерывно растёт, образуя всё новые и новые участки корневых волосков. Волоски могут не только поглощать готовые растворы веществ, но и способствовать растворению некоторых веществ почвы, а затем всасывать их.
Участок корня, где корневые волоски отмерли, некоторое время способен всасывать воду, но затем покрывается пробкой и теряет эту способность.
Оболочка волоска очень тонкая, что облегчает поглощение питательных веществ. Почти всю клетку волоска занимает вакуоль, окружённая тонким слоем цитоплазмы. Ядро находится в верхней части клетки.
Вокруг клетки образуется слизистый чехол, который содействует склеиванию корневых волосков с частицами почвы, что улучшает их контакт и повышает гидрофильность системы. Поглощению способствует выделение корневыми волосками кислот (угольной, яблочной, лимонной), которые растворяют минеральные соли.
Корневые волоски играют и механическую роль — они служат опорой верхушке корня, которая проходит между частичками почвы.
Под микроскопом на поперечном срезе корня в зоне всасывания видно его строение на клеточном и тканевом уровнях.
На поверхности корня — ризодерма, под ней — кора. Наружный слой коры — экзодерма, вовнутрь от неё — основная паренхима. Её тонкостенные живые клетки выполняют запасающую функцию, проводят растворы питательных веществ в радиальном направлении — от всасывающей ткани к сосудам древесины.
В них же происходит синтез ряда жизненно важных для растения органических веществ. Внутренний слой коры — эндодерма. Растворы питательных веществ, поступающие из коры в центральный цилиндр через клетки эндодермы, проходят только через протопласт клеток.
Кора окружает центральный цилиндр корня.
Она граничит со слоем клеток, долго сохраняющих способность к делению. Это перицикл. Клетки перицикла дают начало боковым корням, придаточным почкам и вторичным образовательным тканям. Вовнутрь от перицикла, в центре корня, находятся проводящие ткани: луб и древесина. Вместе они образуют радиальный проводящий пучок.
Проводящая система корня проводит воду и минеральные вещества из корня в стебель (восходящий ток) и органические вещества из стебля в корень (нисходящий ток).
Состоит она из сосудисто-волокнистых пучков. Основными слагаемыми частями пучка являются участки флоэмы (по ним вещества передвигаются к корню) и ксилемы (по которым вещества передвигаются от корня).
Основные проводящие элементы флоэмы — ситовидные трубки, ксилемы — трахеи (сосуды) и трахеиды.
Процессы жизнедеятельности корня
Транспорт воды в корне
Всасывание воды корневыми волосками из почвенного питательного раствора и проведение её в радиальном направлении по клеткам первичной коры через пропускные клетки в эндодерме к ксилеме радиального проводящего пучка.
Интенсивность поглощения воды корневыми волосками называется сосущей силой (S), она равна разнице между осмотическим (P) и тургорным (T) давлением: S=P-T.
Когда осмотическое давление равно тургорному (P=T), то S=0, вода перестаёт поступать в клетку корневого волоска.
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.
Внутри клеток корня сосущая сила корня возрастает от ризодермы по направлению к центральному цилиндру, поэтому вода движется по градиенту концентрации (т. е. из места с большей её концентрацией в место с меньшей концентрацией) и создаёт корневое давление, которое поднимает столбик воды по сосудам ксилемы, образуя восходящий ток. Это можно обнаружить на весенних безлистных стволах, когда собирают «сок», или на срезанных пнях.
Истекание воды из древесины, свежих пней, листьев, называется «плачем» растений. Когда распускаются листья, то они тоже создают сосущую силу и притягивают воду к себе — образуется непрерывный столбик воды в каждом сосуде — капиллярное натяжение. Корневое давление является нижним двигателем водного тока, а сосущая сила листьев — верхним.
Подтвердить это можно с помощью несложных опытов.
Всасывание воды корнями
Цель: выяснить основную функцию корня.
Что делаем: растение, выращенное на влажных опилках, отряхнём его корневую систему и опустим в стакан с водой его корни.
Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень.
Что наблюдаем: через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки.
Результат: следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.
Можно ещё проделать один опыт, доказывающий всасывание питательных веществ корнем.
Что делаем: 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.
Что наблюдаем: вода в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу.
Результат: это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.
А влияет ли температура воды на интенсивность всасывания корнем воды?
Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.
Что делаем: один стакан должен быть с тёплой водой (+17-18ºС), а другой с холодной (+1-2ºС).
Что наблюдаем: в первом случае вода выделяется обильно, во втором — мало, или совсем приостанавливается.
Результат: это является доказательством того, что температура сильно влияет на работу корня.
Тёплая вода активно поглощается корнями.
Корень: функции, строение, видоизменения
Корневое давление повышается.
Холодная вода плохо поглощается корнями. В этом случае корневое давление падает.
Минеральное питание
Физиологическая роль минеральных веществ очень велика.
Они являются основой для синтеза органических соединений, а также факторами, которые изменяют физическое состояние коллоидов, т.е. непосредственно влияют на обмен веществ и строение протопласта; выполняют функцию катализаторов биохимических реакций; воздействуют на тургор клетки и проницаемость протоплазмы; являются центрами электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах.
Установлено, что нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе трёх неметаллов— азота, фосфора и серы и — 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.
Дыхание корней
Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух.
Проверим, так ли это?
Цель: нужен ли воздух корню?
Что делаем: 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.
Что наблюдаем: через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет.
Результат: гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.
Видоизменения корней
У некоторых растений в корнях откладываются запасные питательные вещества.
В них накапливаются углеводы, минеральные соли, витамины и другие вещества. Такие корни сильно разрастаются в толщину и приобретают необычный внешний вид. В формировании корнеплодов участвуют и корень, и стебель.
Корнеплоды
Если запасные вещества накапливаются в главном корне и в основании стебля главного побега, образуются корнеплоды (морковь).
Растения, образующие корнеплоды, в основном двулетники. 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.
Корневые клубни
У георгина запасные вещества накапливаются в придаточных корнях, образуя корневые клубни.
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.
Ходульные
У пандуса, произрастающего в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни.
Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги.
Воздушные
У тропических растений, живущих на ветвях деревьев, развиваются воздушные корни.
Они часто встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников.