Урок 4-5 Клетка, ткани, органы растения, их функции и взаимосвязь. Корень и корневые системы. Видоизменения корня. Внутреннее строение корня в связи с его функциями

Корень – осевой вегетативный орган растения. Он обладает неограниченным верхушечным ростом и радиальной симметрией.

Корень укрепляет растение в почве,

участвует в вегетативном размножении,

определяет направление роста к центру Земли,

в корне запасаются, а иногда и синтезируются органические питательные вещества.

почвенное питание растения, осуществляемое путем активного всасывания воды с растворенными минеральными солями.

Различают несколько типов корней и образуемых ими корневых систем

1. Главный корень – он образуется из зародышевого корешка при прорастании семени.

2. Придаточные корни – это корни, образующиеся на других частях растения – на стебле, листьях и даже цветах.

3. Боковые корни – корни, отходящие от главного или придаточных корней. При ветвлении боковых корней образуются боковые корни более высокого порядка.

Совокупность всех имеющихся у растения корней называется корневой системой. У одних растений корневая система включает только главный корень с отходящими от него боковыми. У других она состоит только из придаточных и боковых. У третьей группы растений корневая система состоит из главного и придаточных корней с боковыми.

По форме выделяют два вида корневых систем – стержневую и мочковатую

В стержневой системе хорошо выражен главный корень. Стержневую корневую систему имеют многие двудольные растения – горох, дуб, подсолнечник, одуванчик и т.д.

В мочковатой главного корня нет, или он не выделяется из массы придаточных корней. Мочковатая корневая система характерна для однодольных – рожь, пшеница, лук, тюльпан, осока и др.

Корневая система у многих растений развита сильнее, чем надземная часть. Например, у кочанной капусты она достигает 1,5 метров в глубину и 1,2 метра в ширину. У яблони корни занимают пространство до 12 метров в диаметре. У люцерны корни достигают глубины 2 метров, тогда как ее надземная часть не превышает 60 см. Особенно длинные корни бывают у растений, произрастающих на песчаных и скалистых почвах. Например, верблюжья колючка углубляет свои корни на 20 метров в поисках воды.

Длина всех корневых волосков у пшеницы составляет 20 км. И это не предел. Поскольку корни обладают неограниченным верхушечным ростом, помехой им может стать лишь конкуренция с корнями других растений.

Рост корня (любого вида) происходит за счет деления клеток образовательной ткани, расположенной на его верхушке. Эта зона всегда прикрыта

v корневым чехликом, который состоит из живых, постоянно обновляющихся, тонкостенных живых клеток. Он надежно защищает нежные делящиеся клетки от повреждения твердыми частицами почвы. Когда корень продвигается в почве, старые клетки слущиваются, а новые нарастают. Кроме того, наружные клетки корневого чехлика выделяют слизь, облегчающую продвижение корня в почве.У водных растений корневого чехлика нет, вместо него имеется другое образование – водяной кармашек.

Строение корня

v Зона деления – это сами клетки образовательной ткани. Эта зона очень маленькая, и составляет около 1 мм.

v Зона растяжения (роста) – гладкий участок корня протяженностью 6-9 мм – располагается выше зоны деления. Клетки в этой зоне интенсивно растут, вытягиваются по длине корня и начинают дифференцироваться. Деление же у них почти отсутствует.

v Зона всасывания, называемая также зоной корневых волосков – следующая зона корня. Ее продолжительность – до нескольких сантиметров. Отличительное свойство этой зоны – наличие так называемых корневых волосков – выростов клеток кожицы корня размером от 1-2 мм до 20 мм. Эти волоски в десятки раз увеличивают площадь всасывающей зоны корней (например, у ржи около 14 млрд. корневых волосков суммарная длина которых более 10 000 км). Внешне корневые волоски выглядят как нежный белый пушок. Продолжительность жизни корневых волосков – 10-20 дней. В зоне корневых волосков происходит активное всасывание воды с растворенными минеральными веществами. Клетки корневых волосков при этом работают как маленькие насосы. Это энергозатратный процесс, поэтому в клетках много митохондрий. Кроме того, корневые волоски выделяют слизь, растворяющую минеральные соли. Частички почвы приклеиваются слизью к корневым волоскам, что облегчает всасывание питательных веществ.

v Зона проведения – находится выше зоны корневых волосков. Это самая длинная и прочная часть корня с хорошо развитыми проводящими тканями. Здесь осуществляется транспорт питательных веществ. Вверх поднимается вода с растворенными минеральными веществами (восходящий ток), а вниз передвигаются органические вещества, необходимые для жизнедеятельности клеток корня. В зоне проведения образуются боковые корни. (отсюда ее другое название – зона ветвления).

Зоны корня Ткани Особенности строения клеток Функции

1. Корневой чехлик Покровная Клетки мелкие с толстой оболочкой Защита от повреждения

2. Зона деления Образовательная Клетки мелкие с тонкой оболочкой Рост корня

3. Зона растяжения Образовательная Вытянутые клетки с тонкой оболочкой Рост корня

4. Зона всасывания Всасывающая Корневой волосок Всасывание растворенных веществ

5. Зона проведения Проводящая Клетки вытянутые (сосуды, ситовидные трубки) Перемещение веществ

Все зоны Механическая Клетки с толстой оболочкой Опора органа

На поперечном срезе корня также можно выделить несколько зон, или слоев.

Сверху корень покрыт кожицей, состоящей из одного слоя клеток. В зоне всасывания клетки кожицы имеют выросты – те самые корневые волоски. Выше, в зоне проведения, клетки кожицы погибают и слущиваются, и корень покрыт здесь опробковевающими клетками глубжележащего слоя. Под кожицей расположена рыхлая основная ткань – кора (паренхима), через которую вода с растворенными минеральными веществами перемещается в центральный осевой цилиндр, состоящий из проводящих тканей. (он начинает формироваться выше зоны роста). Запасные питательные вещества в корне могут откладываться как в клетках паренхимы (морковь, петрушка), так и в тканях осевого цилиндра (клетках паренхимы между проводящих пучков (репа, редька, редис).

Видоизменения корней

Всем хорошо известны функции корней. Они удерживают растения в почве и поглощают воду с минеральными веществами. Кроме того корни могут выполнять целый ряд других, не менее важных и интересных функций. Часто это приводит к их структурным и функциональным изменениям.