Анатомическое строение корня

Вторичное строение корня.

У голосеменных и двудольных покрытосеменных растений первичная структура корня сохраняется только до начала процесса его утолщения Этот процесс — результат деятельности вторичных боковых меристем — камбия и феллогена (или пробкового камбия).

Началом процесса вторичных изменений является появление прослоек камбия под участками первичной флоэмы, направленных вовнутрь от неё. Возникает камбий из слабо дифференцированной паренхимы центрального цилиндра. Наружу он откладывает элементы вторичной флоэмы (или луба), а вовнутрь — элементы вторичной ксилемы (или древесины). В начале этого процесса прослойки камбия разобщены, в дальнейшем происходит их смыкание и образуется сплошной слой. Это происходит благодаря тому, что клетки перицикла интенсивно делятся напротив лучей ксилемы. Из камбиальных участков, которые возникли из перицикла, образуются только паренхимные клетки, так называемых сердцевинных лучей. А вот остальные клетки камбия образуют проводящие элементы: ксилему и флоэму.

Первичное и вторичное строение корня

За счет того, что данный процесс идет долго, корни могут достигать значительной толщины. Если рассмотреть многолетний корень, в его центральной части, как правило, остается отчетливо выраженная лучевая первичная ксилема.

В перицикле возникает также и пробковый камбий (или феллоген). Он откладывает наружу слои клеток вторичной покровной ткани или пробки. Т.к. первичная кора (эндодерма, мезодерма и экзодерма), оказывается изолирована пробковым слоем от внутренних живых тканей, она со временем отмирает.

Информация о статье:

Анатомическое строение корняРассматривается анатомическое строение корня. Первичное и вторичное строение корня.

Date Published: 01/27/2017
В статье описано первичное строение корня, какие три слоя есть в его составе. Вторичное строение корня. Как оно образуется и чем отличается от первичного.

10 / 10 stars

Биология: строение корня и особенности роста

Корнем называют осевой подземный орган растения. Он обладает неограниченным ростом — увеличивается в длину в течение всей жизни организма. Это обеспечивает надежное закрепление растения в почве. Принято считать, что корень растет вниз. Но эта характеристика достаточно относительна. Точнее будет сказать, что корень растет по направлению радиуса Земли. Это явление называют положительным геотропизмом. Его легко доказать с помощью простого опыта. Для этого растение нужно просто разместить горизонтально. Через определенное время в зоне деления корень начнет загибаться вниз. Таким же свойством обладает и побег, который в данных условиях начинает тянуться кверху.

Некоторые корни по внешнему виду можно спутать с другими органами растений. К примеру, морковь часто называют плодом. Характерным признаком корней является отсутствие хлоропластов в клетках всех его тканей. Кроме того, этот орган не имеет почек, из которых развиваются листья. Видоизменениями корней часто ошибочно называют луковицы порея и клубни картофеля. На самом деле эти примеры являются метаморфозами побега. Доказать это достаточно просто. Луковицы способны формировать молодые листья, которые мы часто называем зеленым луком. А клубни картофеля на свету зеленеют. Это происходит в результате превращения бесцветных пластид в зеленые — хлоропласты.

Корень и корневые системы цветковых растений, их строение и функции.

Вместе со стеблем и листом корень является вегетативным органом цветковых растений. Это подземный осевой орган, который благодаря делению клеток в области образовательной верхушечной ткани и последующему их росту, всегда нарастает в длину. На нём, в отличие от стебля, никогда не растут листья. Корневая система — это совокупность всех корней растения.

Виды корней:

• главный корень — закладывается еще в зародыше и всегда ориентирован вниз;
• боковые корни — формируются сбоку в разных местах на главном, отрастая от него в стороны;
• придаточные корни — отрастают в надземной части от стебля.

Типы корневых систем:

• стержневая – состоит из ярко выраженного главного корня с небольшими боковыми корешками (наблюдается у большинства двудольных цветковых расте¬ний);
• мочковатая — состоит из множества придаточных корней, вырастающих из нижней части побега, главный корень отсутствует (наблюдается у большинства однодольных цветковых расте¬ний).

Функции корня:

• якорная — надежно укрепляет растения в почве;
• поглощающая — поглощает из грунта необходимое количество минеральных солей и воды;
• проводящая — доставляет влагу и питательные вещества к надземным органам для последующего включения в процессы фотосинтеза;
• запасающая — в собственных клетках накапливает запасные вещества, синтезированные в наземных органах;
• синтетическая — синтезирует аминокислоты, алкалоиды, гормоны и др. витамины.

Зоны (строение) корня – это разные его части по длине, которые характеризуются определенными особенностями строения и выполняют неодинаковые функции.

• Зона деления — самая нижняя часть корня, длиной всего 1-2 мм. Образована с помощью образовательной ткани, которая благодаря делению клеток обеспечивает рост корня. Защищена корневым чехликом.
• Зона роста, или растяжения расположена над зоной деления. За счет образования вакуолей, клетки в ней максимально растягиваются, что способствует росту корня в длину.
• Зона всасывания — длиной в несколько сантиметров, с отрастающими корневыми волосками, которые являются боковым выростом клетки наружного слоя. На 1 мм2 корневой поверхности образуется 100 — 300 таких волосков длиной до 8 мм. Это значительно увеличивает общую площадь всасывания воды вместе с растворимыми в ней минеральными солями. Корневые волоски недолговечны и через 10-20 дней полностью отмирают, а им на смену приходят новые.
• Зона проведения находится у поверхности почвы и занимает большую часть длины корня. В ней вода вместе с минеральными солями, извлеченными из почвы, по проводящей ткани направляются вверх к стеблю. Также здесь происходит ветвление корня за счет образования боковых корешков и его утолщение.

Видоизменения корней.

• Корнеплод — видоизмененный орган, образованный при участии оснований главного корня и стебля. Их доля у корнеплодов некоторых растений неодинаковая: у свеклы, редьки и репы основная часть корнеплода состоит из разросшегося основания стебля; у моркови, наоборот, значительно преобладает корень. Все корнеплоды выполняют запасающую функцию.
• Корневые клубни — это утолщенные придаточные корни (георгин). Они выполняют также запасающую функцию и иногда — функцию размножения.
• Опорные корни столбовидные представляют собой придаточные корни, образованные на ветвях деревьев. Они растут сверху вниз, а достигнув грунта, углубляются в него (фикус бенгальский). Ходульные — отрастают от нижней части стебля, углубляются в почву и служат дополнительной опорой (панданус, кукуруза). Досковидные — образуются в нижней части ствола дерева и служат ему дополнительной опорой (фикус каучуконосный).
• Корни-присоски, или зацепки обеспечивают удержание побегов на вертикальной поверхности: каркасе, стене, стволе другого растения и др. (плющ). У растений-паразитов (заразиха) эти корни еще и поглощают питательные вещества непосредственно из тканей растения, на котором паразитируют.
• Воздушные корни формируются у растений, которые живут на болотах, переувлажнённых почвах и на других растениях, используя их как опору. Они растут вверх, впитывая влагу, растворенные в ней полезные вещества и кислород из воздуха (семейства орхидных, ананасовых).

Постоянные ткани взрослого корня

Со временем, у корня формируются постоянные ткани.

Центр корня называется стелой, и образован камбием (образовательной тканью) и проводящими тканями (ксилемой и флоэмой). Ксилема формирует древесину, а флоэма луб.

Рис. 3. Поперечный срез корня.

Для прочности в стеле образуются тяжи механических тканей.

Вокруг стелы откладывается кора. В ней, кроме покровной ткани, также присутствует всасывающая и паренхима (основная).

Что мы узнали?

Изучая по биологии (6 класс) функции, строение и зоны корней, следует отметить самое важное. Корень впитывает воду и закрепляет в почве растение

В молодых корнях на продольном срезе выделяют 4 зоны. Корни по происхождению бывают трёх типов. Во взрослых корнях присутствуют все основные типы тканей.

КОРЕНЬ

Ключевые слова конспекта: почвенное питание, корень, функции корня, типы корней, корневые системы, внутреннее строение корня, зоны корня, клеточное строение корня, видоизменения корней.

Почвенное питание

Почва состоит из твердых частиц, oбразующихся из материнскoй пoрoды, тип кoтoрoй oпределяет минеральный сoстав пoчвы. Сoдержание в пoчве вoды — главный фактoр для развития растений. Наибoлее благoприятными для удержания вoды считаются пoчвы, сoстoящие из частиц разнoгo размера. Живые кoмпoненты пoчвы (микрooрганизмы, грибы, беспoзвoнoчные и мелкие пoзвoнoчные живoтные) спoсoбствуют улучшению плoдoрoдия пoчв. Так, азoтфиксирующие бактерии и сине-зеленые вoдoрoсли oбoгащают пoчву связанным азoтoм, микoризooбразующие грибы стимулируют минеральнoе питание растений. Oчень важнo наличие в пoчве oрганических oстаткoв, кoтoрые пoстoяннo пoдвергаются минерализации микрooрганизмами и являются непрерывным истoчникoм пoчвеннoгo питания.  Чем больше органических остатков в почве, тем она плодороднее.

Корень. Функции корня

Корень — подземная часть вегетативного тела растения, закрепляющая его в почве. Появился впервые у сосудистых растений.

Корень — осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину, благодаря деятельности апикальной (верхушечной) меристемы. От стебля он отличается тем, что на нем никогда не нарастают листья, а апикальная меристема прикрыта чехликом. Функции корня:

1. Механическая — закрепление растения в почве.
2. Питательная — поглощение воды и минеральных веществ.
3. Проводящая — транспорт воды и растворов веществ.
4. Запасающая — «депо» запасных веществ.
5. Синтезирующая — синтез органических веществ (гормонов).
6. Связующая — взаимодействие с корнями других растений, грибами и бактериями.

Дополнительные функции — дыхательная у водных растений, «подпорочная» (закрепление на опоре у лиан) и др.

Типы корней

В корне различают главный корень, боковые и придаточные корни. Первичный корень закладывается еще в зародыше, он ориентирован вниз и становится у голосеменных и цветковых растений главным. Боковые корни формируются на главном.

Внутреннее строение корня

Проводящая система корня (ситовидные трубки и сосуды) радиально расположена в центре корня, образуя клетками основной ткани осевой цилиндр. Пo сoсудам прoисхoдит транспoрт вoды с раствoренными в ней веществами к наземным oрганам растения oт кoрневых вoлoскoв. Между тяжами сoсудoв нахoдятся ситoвидные трубки. Oни служат для транспoртирoвки oрганических раствoрoв oт наземнoй части растения к клеткам кoрня.

Между флoэмoй и ксилемoй распoлoжена oбразoвательная ткань — камбий, клетки кoтoрoгo непрерывнo делятся, oбеспечивая рoст кoрня в тoлщину. Всасывание вoды с раствoренными в ней веществами oсуществляется в зoне кoрневых вoлoскoв. Корневой волосок — это вырост клетки, он живет около 20 дней и заменяется новым.

Зоны корня на продольном разрезе:

1. Корневой чехлик.
2. Зонa деления — делящиеся клетки обрaзовaтельной ткaни.
3. Зонa ростa — осуществляет рост корня в длину.
4. Зонa всaсывaния — рaсположенa выше зоны ростa. Ее поверхность покрытa выростaми нaружных клеток — корневыми волоскaми, которые всaсывaют из почвы воду с рaстворенными в ней веществaми. Корневые волоски покрыты слизью, которaя рaстворяет минерaльные чaстицы почвы, и корни прочно сцепляются с субстрaтом. В этой зоне зaклaдывaются боковые корни.
5. Зонa проведения — в центре корня нaходится проводящaя ткaнь, обрaзовaннaя древесиной (ксилемой) и лубом (флоэмой). Для зоны хaрaктерен постоянный рост. Нa ее долю приходится большaя чaсть длины корня. Здесь корень утолщается, благодаря делению клеток камбия. В зоне проведения корень ветвится.

Видоизменения корней.

Корнеплоды вследствие сильного разрастания паренхимы или за счет деятельности дополнительных слоев камбия происходит утолщение корня, его видоизменение в корнеплод. У редьки, свеклы и репы большая часть корнеплода образована разросшимся основанием стебля; у моркови, наоборот, главную часть корнеплода формирует главный корень. Корнеплоды приспособлены для запасания питательных веществ.

Другие видоизменения: корнеклубни (георгин), воздушные корни (кукуруза).

Это конспект по теме «Корень». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: Побег (лист, стебель, почка)
• Вернуться к списку конспектов по Биологии.
• Проверить знания по Биологии за 6 класс.

Происхождение корня

Тело первых вышедших на сушу растений ещё не было расчленено на побеги и корни. Оно состояло из ответвлений, одни из которых поднимались вертикально, а другие прижимались к почве и поглощали воду и питательные вещества. Несмотря на примитивное строение, эти растения были обеспечены водой и питательными веществами, так как имели небольшие размеры и жили около воды.

В ходе дальнейшей эволюции некоторые ответвления стали углубляться в почву и дали начало корням, приспособленным к более совершенному почвенному питанию. Это сопровождалось глубокой перестройкой их структуры и появлением специализированных тканей. Образование корней было крупным эволюционным достижением, благодаря которому растения смогли осваивать более сухие почвы и образовывать крупные побеги, поднятые вверх к свету. Например, у мохообразных настоящих корней нет, их вегетативное тело небольших размеров — до 30 см, обитают мхи во влажных местах. У папоротниковидных появляются настоящие корни, это приводит к увеличению размеров вегетативного тела и к расцвету этой группы в каменноугольный период.

Корневая система цветковых растений

Все растения цветковые разделяются на деревья, травы и кустарники. Еще они называются покрытосеменными, так как семечко прорастает внутри, пока не пробьет оболочку. Всего на земле их насчитывается 250 000 видов. Корневая система как мочковатая так и стержневая. Классы растений цветковых — однодольные и двудольные.

Подробно об этом в разделе ниже. Класс двудольных имеет почти каждый у себя дома в виде горшечных цветов — фикусы, фиалки, кактусы. Среди огородных растений — все розоцветные, пасленовые, мотыльковые, крестоцветные, сложноцветные. Деревья, которые относятся к цветковым имеют разную высоту. Например, вишня — дерево невысокое. А вот эвкалипт может достигать 100 метров в высоту.

крыжовник

смородина

и даже орешник и сирень.

Одуванчик

ландыш

крапива

Среди многообразных представителей есть однолетние, двулетние и многолетние. У двулетних и многолетних корни накапливают питание и энергию для зимовки. У однолетних корни умирают вместе с цветком.

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.

Корень растения обладает положительным геотропизмом, т.е. постоянно растёт вниз, к центру Земли. За эту способность отвечают клетки корневого чехлика.

Самые-самые

А теперь давайте познакомимся с самыми «выдающимися» корневыми системами на планете. Одну из них имеет озимая рожь. Если сложить вместе все ее придаточные корни, их суммарная длина составит более 600 километров! Рекордсменами в этой области являются и многие пустынные растения. Так, самые глубокие корни фикуса достают воду на глубине около 120 метров.

Некоторые подземные органы имеют очень необычный вид. К примеру, у баньяна они свисают прямо с ветвей. Такие корни имеют вид многочисленных подпорок и больше напоминают рощу, нежели одно дерево. В них без труда может поместиться сразу несколько человек. Согласно древней легенде, в корнях одного из таких растений укрылась армия Александра Македонского, состоящая из нескольких тысяч человек.

Многие корни славятся своими ценными питательными и лечебными свойствами. К примеру, имбирь является целым кладезем витаминов групп А, С и В, а также минеральных веществ: железа, натрия, калия, фосфора, цинка. Его корень используют при лечении простуды, с целью повышения иммунитета, улучшения пищеварения и процессов метаболизма. А отвары из корней шиповника употребляют при желчекаменной болезни и цистите. Иммуностимулирующее действие оказывают также подземные органы малины, барбариса, сельдерея.

Итак, особенности строения корня растения — подземного осевого органа растений — позволяют ему выполнять важнейшие функции. К ним относятся прикрепление к субстрату, всасывание водных растворов из почвы, запас питательных веществ, симбиоз, вегетативное размножение.

Строение корневого волоска

Увеличение площади зоны всасывания происходит именно за счет корневых волосков. Например, их количество у ржи достигает 14 миллиардов, образуя суммарную длину до 10 000 километров.

Внешний вид корневых волосков делает их похожими на белый пушок. Живут они недолго – от 10 до 20 дней. На формирование новых у растительного организма уходит совсем немного времени. Например, образование корневых волосков у молодых сеянцев яблони осуществляется за 30-40 часов. Тот участок, где произошло отмирание этих необычных выростов, еще в течение некоторого времени может всасывать воду, а потом его покрывает пробка, и эта способность теряется.

Если говорить о строении оболочки волоска, то, прежде всего, следует выделить ее тонкость. Эта особенность помогает волоску поглощать питательные вещества. Клетка его почти полностью занята вакуолью, окруженной тонким слоем цитоплазмы. Ядро располагается в верхней части. Пространство вблизи клетки представляет собой особый слизистый чехол, способствующий склеиванию корневых волосков с мелкими частичками почвенного субстрата. Благодаря этому гидрофильность почвы повышается.

Виды корневой системы

Каждое растение в процессе своей жизни и эволюции вынуждено было приспосабливаться к разнообразным условиям окружающей среды, будь то повышенная влажность, особенности грунта, отрицательные температуры, сильные ветра и так далее. Кроме того, почва могла иметь избыток или недостаток питательных веществ, варьировалась глубина их залегания в слоях субстрата. Все это существенным образом повлияло на форму корневой системы.

Несмотря на то что корневых систем существует множество, и даже внутри одного вида можно найти существенные различия в строении, выделяют два основных типа: стержневой и мочковатый. Иногда в такой классификации упоминают еще и корневую систему смешанного типа, но она, как правило, представляет собой вариацию стержневой разновидности с большим количеством дополнительных отростков.

Стержневая

Стержневой тип характерен наличием у растения одного явно выраженного утолщенного корня, который уходит на большую глубину. Основной корень развит гораздо сильнее, чем остальные и его легко выявить среди других корешков, которые меньше по размеру.

Наиболее длинные стержневые корни можно встретить у некоторых растений, растущих в пустыне, например, у верблюжьей колючки. Ее корень может уходить вглубь до отметки 20 метров.

Стержневая корневая система характерна и для множества хорошо известных садовых культур: овощей, деревьев и кустарников. К стержневой корневой системе относят многие овощи с утолщенным корнем, так называемым корнеплодом, часто используемым в кулинарии. К примеру:

С помощью стержневой корневой системы снабжают крону влагой большинство лиственных и плодовых деревьев. Это всем известные дуб, ясень, боярышник, вяз, рябина и многие другие. Сюда же относятся ряд кустарников и садовых цветов, таких как древовидный пион, люпин, подсолнух декоративный и овощной, роза, шиповник. Эти садовые завсегдатаи сравнительно легко переносят жару и засуху.

Интересен тот факт, что под влиянием условий жизни корневая система может менять свое строение. Так, произрастая на влажных почвах, растение склонно развивать больше корней поверхностного типа, так как ему нет необходимости добывать воду с большой глубины. Тогда как развиваясь на сухом участке, растение будет стремиться корнями уйти как можно глубже пытаясь добыть влагу. Ярким примером такой изменчивости служит сосна.

Мочковатая

Мочковатая корневая система имеет форму мочалки, она хорошо разветвлена и представлена большим количеством боковых отростков. Как правило, она формируется у растений, которые происходят из влажных регионов и не приходилось пробираться на большие глубины в поисках влаги и других необходимых веществ. Все сеянцы в начале своего развития формируют основной стержень и только потом обрастают боковыми дополнительными отростками.

Поверхностные корни мочковатого или смешанного типа имеют:

Некоторые из этих деревьев благодаря своей способности вытягивать большое количество воды из поверхностных слоев почвы, используются в качестве осушителей затопленных земель. Но на сухих почвах садовые растения такого типа требуют повышенного внимания, они могут сильно страдать в период затяжного отсутствия дождей.

Понимание того, какое строение имеет подземная часть растения, дает возможность грамотно разместить разные культуры на участке, избегая при этом конкуренции отдельных видов, а также обеспечить каждый экземпляр правильным поливом и уходом. Стоит учитывать, что культуры с различным характером корнеобразования, посаженные рядом зачастую охотно образуют симбиоз и не мешают друг другу развиваться, хотя могут потребовать разного режима полива и освещения.

Основные особенности строения плодов и семян растений

Завязи цветков разрастаются после оплодотворения семяпочек и дают плоды. Семена развиваются в плоде из семяпочки одновременно с самим плодом. Они заключены в сочный или сухой околоплодник. В строение плодов растений входит не только завязь, но и цветоложе, чашечка или несколько цветков одновременно (соцветие). Поэтому образовавшиеся плоды подразделяют на настоящие, ложные, сборные и соплодия.

Настоящие плоды — у косточковых пород, в их образовании принимает участие только завязь.

Часть околоплодника одревесневшая (косточка), поэтому их называют костянками.

У смородины, крыжовника и некоторых других плод — это ягода, которую также относят к ягодам и к группе настоящих плодов.

Следует заметить, что у фундука, каштана сладкого плод — орех.

Считают, что плоды ореха грецкого являются ложными костянками.

Сборные плоды развиваются на общем цветоложе, где близко расположенные один к другому пестики разрослись, сомкнулись и образовали сборный, сочный плод. У земляники и клубники плод — сборная семянка, у малины и ежевики — сборная костянка.

Соплодия — у инжира, шелковицы и жимолости съедобной. Ягоды у них образуются из целых соцветий путем срастания, а не смыкания цветков одного и того же соцветия, как у сборных плодов.

Все вышеперечисленные плодовые и ягодные культуры — многолетники, продолжительность жизни которых исчисляется несколькими десятками лет.

Плодовые деревья могут очень долго не плодоносить. К примеру, яблоня дает первые плоды на 4-5 год при условии, что привита на парадизке, а если на сильнорослых подвоях (такой сорт, как Пепин Черненко), то и через 10-12 лет. Поздно вступает в плодоношение и слива. Редкое исключение — алыча крупноплодная. Например, сорт Кубанская комета дает урожай уже на второй год.

Ягодники вступают в пору плодоношения значительно раньше: земляника может дать плоды в первый же год после посадки, малина — на следующий год, смородина, крыжовник — на 3-м году после посадки в сад. Отсюда следует, что и продолжительность их жизни в сравнении с плодовыми древесными растениями намного короче.