Название видоизменения корня особенности строения примеры растений. Контрольные вопросы

У корней растений есть две основные функции: 1) закрепление растения в почве, 2) поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, в результате чего видоизменяются, т. е. в природе имеют место видоизменения корней.

Ниже перечислены наиболее известные видоизменения корней.

Корнеплоды

Корнеплод - это видоизменение главного корня и нижней части стебля, в которых накапливаются запасные питательные вещества (крахмал, сахара и др.). Корнеплоды характерны для таких растений как свекла и морковь, а также ряда других.

Чаще всего корнеплоды встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода такого растения, обычно в конце лета или начале осени. Растение за лето накапливает запасные питательные вещества, осенью ее надземная часть отмирает. На второй год весной стебли и листья снова отрастают. При этом используются запасные вещества из корнеплода. В этот год растение цветет и плодоносит, после чего отмирает полностью.

Корнеплоды многих растений человек использует для своего питания. Урожай собирают в первый год. Если надо получить семена, то корнеплод оставляют в почве на второй год.

Корневые клубни

Корневые клубни - это видоизменения придаточных и боковых корней, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Клубни характерны для таких растений как батат, георгины и ряд других.

Корневые клубни по-другому называют корневыми шишками.

Корни-прицепки

Корни-прицепки (или корни-зацепки) - это видоизменения придаточных корней, служащие растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни находятся над почвой. Так растение выносит свои вегетативные части (стебель и листья) к свету при отсутствии прочного стебля. Корни-прицепки можно наблюдать у плюща.

Корни-подпорки

Корни-подпорки, или опорные корни, также развиваются из придаточных корней и находятся в воздушной среде. Они образуются у ряда тропических деревьев на стволах и ветвях. Далее они растут до почвы. У ее поверхности они сильно ветвятся и как бы подпирают растение. Пример растения с корнями-подпорками - это баньян.

Воздушные корни

Воздушные корни характерны для орхидей, которые растут на вервях тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, так что воду можно впитывать прямо из воздуха.

Корни-присоски

Корни-присоски также можно наблюдать у омелы, погремка, ивана-да-марьи. Они всасывают только воду и минеральные вещества.

Тренажёр для подготовки к ЕГЭ

по теме:

Корень. Строение, функции.

Видоизменения корней.

Корень. Строение, функции. Видоизменения корней .

Корень - вегетативный подземный орган растения. Он имеет радиальную симметрию, не несёт на себе листья, обладает способностью ветвиться, характеризуется неограниченным ростом. Функции корня: закрепление растения в почве, поглощение воды и минеральных веществ, синтез гормонов и ферментов, выделение продуктов метаболизма, запасание воды и питательных веществ.

Совокупность всех корней одного растения называют корневой системой. Различают два типа корневых систем (у семенных): стержневую и мочковатую. Стержневая состоит из главного корня, от которого отходят боковые корни. Встречается у голосеменных и многих покрытосеменных (главным образом у двудольных).

Мочковатая – главный корень быстро отмирает, а развиваются придаточные корни, формирующиеся на нижней части стебля, от которых отрастают боковые корни. Встречается у однодольных.

На продольном разрезе различают четыре основных зоны корня деления, роста (растяжения), всасывания и проведения. Зона деления образована меристематической тканью, клетки которой активно делятся, обеспечивая рост корня в длину. Верхушка корня покрыта корневым чехликом, который предохраняет верхушку корня от повреждения по мере продвижения корня в почве. Его клетки постоянно слущиваются. Они покрыты слизистым веществом для облегчения движения. Зона роста (растяжения) – Участок, на котором происходит рост клеток путём их растяжения. Зона всасывания покрыта корневыми волосками, которые поглощают воду и минеральные вещества из почвы. Здесь же происходит дифференциация клеток и формирование тканей. Зона проведения проводит воду и минеральные вещества в вышерасположенные органы растения. В этой зоне закладываются боковые корни.

В связи с изменением функций корня происходит его видоизменение. Образование корнеплодов и корневых клубней связано с накоплением в корне запасных веществ и воды. Корнеплод образуется из главного корня и нижнего участка стебля (свёкла, редька, морковь, репа и др.) Корневые клубни образуются из боковых и придаточных корней (батат, земляные орешки и др.).

Корни многих растений образуют с почвенными организмами симбиозы, Микориза (грибокорень) представляет собой симбиоз высшего растения и гриба. Клубеньки на корнях образуются у бобовых растений в результате их симбиоза с азотфиксирующими микроорганизмами, которые способны усваивать молекулярный азот атмосферы.

Часть 1 содержит 10 заданий (А1-А1-). К каждому заданию приводится 4 варианта ответа, один из которых верный.

Часть 1

А 1. В какой зоне корня происходит митоз?

1. зона всасывания

2. зона деления

3. зона проведения

4. зона роста

А 2. Какую из указанных функций корень не выполняет?

1. запасание воды и питательных веществ

2. синтез гормонов и ферментов

3. выделение продуктов метаболизма

4. фотосинтез

А 3. Бодяк полевой размножается

1. клубнями

2. корневищами

3. отводками

4. корневыми отпрысками

А 4. В центральном цилиндре корня преобладают ткани

1. покровные

2. основные

3. запасающие

4. проводящие

А5. Что представлает собой клубень картофеля?

1. корневище

2. корнеплод

3. сочный плод

4. видоизменённый побег

А 6. Подземный побег отличается от корня наличием у него

2. зоны роста

3. сосудов

А 7. Корнеплод- это

1. утолщённый придаточный корень

2. утолщённый главный корень

3. утолщённый стебель в основании главного побега

4. утолщённый стебель в основании главного побега и утолщённое основание главного корня

А 8. У растений из зародышевого корешка развивается:

2. главный корень

3. боковые корни

4. придаточные корни

А 9. «Головка» чеснока-это

1. видоизменённые придаточные корни

2. видоизменённая система побегов

3. видоизменённый побег

4. видоизменённые листь

А 10. Корнеплод свеклы-это видоизменённый:

2. стебель

3. корень и стебель

Часть 2 содержит 8 заданий (В1-В8): 3-свыбором трёх верных ответов из шести, 3-на соответствие, 2-на установление последовательности биологических процессов, явлений, объектов.

Часть 2

В 1. Корневище можно отличить от корня по следующим признакам:

1. обязательное наличие листьев, почек, междоузлий

2. отсутствие корневого чехлика

3. наличие чешуй, узлов и почек

4. способность зеленеть на свету

5. есть придаточные корни

6. отсутствие ризодермы

В 2. Мочковатую корневую систему имеют

2. одуванчик

5. пшеница

В 3. Грибы образуют микоризу с корнями

4. однодольных покрытосеменных

5. двудольных покрытосеменных

6. всех видов крестоцветных растений

В 4. Установите соответствие между ботаническим наименованием и органом растения

Ботаническое наименование Орган

1) клубень картофеля А. корень

2) корневище ландыша Б. побег

3) яблоко домашней яблони В. плод

4) корнеплод моркови

5) корнеплод редиса

6) тыквина огородной тыквы

7) луковица репчатого лука

В 5. Установите соответствие между характеристикой и зоной (участком) корня

Характеристика Зона корня

А. участок образован мелкими, плотно 1. зона деления

прилегающими одна к другим 2. зона всасывания

живыми клетками

Б. клетки всё время делятся

В. участок корня, на котором находятся

корневые волоски

Г. Число клеток постоянно увеличивается

Е. состоит из образовательной ткани

В 6. Клубни как производные вегетативных органов

Орган Растение

А. Клубни стеблевого происхождения 1. георгин

Б. Клубни стеблевого происхождения 2. кольраби

4. картофель

5. топинамбур

В 7. Установите последовательность участков корня, начиная с его верхушки

А. зона всасывания Г. зона роста

Б. зона деления Д. зона проведения

В. корневой чехлик

В 8. Установите последовательность действий при пикировке

1. Растение опускают в лунку и колышком прижимают почву к корням.

2. Растение поливают.

3. В грунте с помощью колышка для посадки делаются лунки глубиной 5-7 см.

4. Основной корень растения слегка обламывают, примерно на 1/3 часть.

5. Колышек аккуратно подводят под корни сеянца и вынимают его из земли, держа его за

семядольный лист.

Часть 3 содержит 6 заданий (С1-С6). На задание С 1 дайте краткий свободный ответ, а на задания С2- С6-полный развёрнутый ответ.

Часть 3

С 1(а). Какие органы принимают участие в образовании корнеплодов и корневых клубней?

С 1(б). Что произойдёт с корнем, если у него отрезать верхушку?

С 1(г). Для чего при пересадке рассады капусты прищипывают кончик корня?

С 2. Найди ошибки в приведённом тексте. Укажи номера предложений, в которых они сделаны, объясните их.

1. Прочность и упругость корня обеспечивает покровная ткань. 2. Рост корня в длину обеспечивают

Зона деления и зона роста. 3. Процесс всасывания осуществляют вытянутые клетки корневых

волосков. 4 . Верхушка корня покрыта корневым чехликом, образованным механической тканью.

5 . В зоне проведения находится осевой цилиндр, его образует механическая и образовательная ткань.

С 3. Какие функции выполняют различные зоны молодого корня?

С 4(а). Вода и минеральные вещества поглощаются из почвы корневыми волосками. Что же дальше происходит с этим раствором в растении?

С 4(б). Докажите, что корневище растения - видоизменённый побег.

Ответы:

Часть 1

А 1-2 А 6-1

А 2-4 А 7-4

А 3-4 А 8-2

А 4-4 А 9-2

А 5-4 А 10-3

Часть 2

В 1-2 3 4

В 2-1 3 5

В 3-3 4 5

В 4-А 4 5, Б 1 2 7, В 6 3

В 5-1 1 2 1 2 1

В 6-1 1 2 1 2 1

В 7-В Б Г А Д

В 8-3 5 4 1 2

Часть 3

С 1(а). В образовании корнеплодов принимают участие, как главный корень, так и нижние участки стебля.

Корневые клубни появляются в результате утолщения боковых и придаточных корней.

С 1(б). Рост корня в длину прекратится. У корня с оторванным кончиком образуется много боковых и

придаточных корней. Корневая система становится более мощной.

С 1(в). 1. На свету клубни картофеля зеленеют, в них образуется ядовитое вещество-соланин;

2. В тёплом помещении усиливается испарение влаги, и клубни сморщиваются и прорастают.

С 1(г). 1. Прищипывание кончика корня стимулирует рост боковых корней.

2. В результате увеличивается площадь корневого питания растений.

С 2. 1- Прочность и упругость корня обеспечивает механическая ткань. 4-Верхушка корня покрыта корневым чехликом образованным покровной тканью. 5-Осевой цилиндр образует механическая и проводящая ткань.

С 3. 1. Корневой чехлик предохраняет верхушку корня от повреждений.

2. Зона деления - клетки этой зоны всё время делятся, число их увеличивается.

3. Зона роста - клетки этой зоны вытягиваются, в результате корень растёт в длину.

4. Зона всасывания - всасывание из почвы воды и других веществ.

5. Зона проведения – по клеткам этой зоны вода с растворёнными минеральными веществами,

поглощённая корнем, перемещается к стеблю.

С 4(а). Из клеток с корневыми волосками водный раствор просачивается в клетки коры корня и,

Сначала в стебель, а по сосудам стебля к листьям растения.

С 4(б). 1. Корневище имеет узлы, в которых находятся рудиментальные листья и почки, верхушечная

почка определяет рост побега.

2. От корневища отходят придаточные корни.

3, Внутреннее анатомическое строение корневища сходно со стеблем.

Вопросы:
1.Функции корня
2.Виды корней
3.Типы корневой системы
4.Зоны корня
5.Видоизменение корней
6.Процессы жизнедеятельности в корне

1. Функции корня
Корень – это подземный орган растения.
Основные функции корня:
- опорная: корни закрепляют растение в почве и удерживают на протяжении всей жизни;
- питательная: через корни растение получает воду с растворенными минеральными и органическими веществами;
- запасающая: в некоторых корнях могут накапливаться питательные вещества.

2. Виды корней

Различают главные, придаточные и боковые корни. При прорастании семени первым появляется зародышевый корешок, который превращается в главный. На стеблях могут появляться придаточные корни. От главных и придаточных корней отходят боковые корни. Придаточные корни обеспечивают растение дополнительным питанием и выполняют механическую функцию. Развиваются при окучивании, например, томатов и картофеля.

3. Типы корневой системы

Корни одного растения – это корневая система. Корневая система бывает стержневая и мочковатая. В стержневой корневой системе хорошо развит главный корень. Ее имеет большинство двудольных растений (свекла, морковь). У многолетних растений главный корень может отмирать, а питание происходит за счет боковых корней, поэтому главный корень можно проследить только у молодых растений.

Мочковатая корневая система образована только придаточными и боковыми корнями. В ней нет главного корня. Такую систему имеют однодольные растения, например, злаки, лук.

Корневые системы занимают много места в почве. Например, у ржи корни распространяются вширь на 1-1,5 м и проникают вглубь до 2 м.

4. Зоны корня
В молодом корне можно выделить следующие зоны: корневой чехлик, зона деления, зона роста, зона всасывания.

Корневой чехлик имеет более темный цвет, это самый кончик корня. Клетки корневого чехлика защищают верхушку корня от повреждений твердыми частицами почвы. Клетки чехлика образованы покровной тканью и постоянно обновляются.

Зона всасывания имеет множество корневых волосков, которые пред-ставляют собой вытянутые клетки длиной не более 10 мм. Выглядит эта зона в виде пушка, т.к. корневые волоски очень маленькие. Клетки корневого волоска также, как и другие клетки, имеют цитоплазму, ядро и вакуоли с клеточным соком. Эти клетки недолговечны, быстро отмирают, а на их место образуются новые из более молодых поверхностных клеток, расположенных ближе к кончику корня. Задача корневых волосков – всасывание воды с растворенными питательными веществами. Зона всасывания постоянно перемещается за счет обновления клеток. Она нежная и легко повреждается при пересадке. Здесь присутствуют клетки основной ткани.

Зона проведения . Находится выше всасывания, не имеет корневых во-лосков, поверхность покрыта покровной тканью, а в толще находится проводящая ткань. Клетки зоны проведения представляют собой сосуды, по которым вода с растворенными веществами перемещается в стебель и в листья. Здесь так же находятся клетки-сосуды, по которым органические вещества из листьев поступают в корень.

Весь корень покрыт клетками механической ткани, что обеспечивает прочность и упругость корня. Клетки вытянутые, покрыты толстой обо-лочкой и заполнены воздухом.

5. Видоизменение корней

Глубина проникновения корней в почву зависит от условий, в которых находятся растения. На длину корней влияет влажность, состав почвы, вечная мерзлота.

Длинные корни образуются у растений в засушливых местах. Особенно это характерно для растений пустынь. Так у верблюжьей колючки корневая система достигает 15-25 м в длину. У пшеницы на неорошаемых полях корни достигают в длину до 2,5 м, а на орошаемых – 50 см и увеличивается их густота.

Вечная мерзлота ограничивает рост корней в глубину. Например, в тундре у карликовой березы корни всего 20 см. Корни поверхностные, ветвистые.

В процессе приспособления к условиям среды корни растений видоизменились и стали выполнять дополнительные функции.

1. Корневые клубни выполняют роль хранилища питательных веществ вместо плодов. Возникают такие клубни в результате утолщения боковых или придаточных корней. Например, георгины.

2. Корнеплоды – видоизменения главного корня у таких растений, как морковь, репа, свекла. Корнеплоды образуются нижней частью стебля и верхней частью главного корня. В отличие от плодов они не имеют семян. Корнеплоды имеют двулетние растения. 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.

3. Корни-прицепки (присоски) – придаточные кори, развивающиеся у растений тропических мест. Они позволяют крепиться к вертикальным опорам (к стене, скале, стволу дерева), вынося листву к свету. Примером может быть плющ и ломонос.

4. 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.

5. Воздушные корни образуются у растений, произрастающих во влажных экваториальных и тропических лесах. Такие корни свисают вниз и поглощают дождевую воду из воздуха – встречаются у орхидей, бромелиевых, у некоторых папоротников, у монстеры.

Воздушные корни-подпорки – это придаточные корни, образующиеся на ветвях деревьев и достигающие земли. Возникают у баньяна, фикуса.

6. Ходульные корни. У растений, произрастающих в приливно-отливной зоне, развиваются ходульные корни. Они высоко над водой удерживают на зыбком илистом грунте крупные облиственные побеги.

7. Дыхательные корни образуются у растений, которым не хватает кислорода для дыхания. Растения произрастают в преизбыточно увлажненных местах – в топких болотах, заводях, морских лиманах. Корни растут вертикально вверх и выходят на поверхность, поглощая воздух. Примером могут быть ива ломкая, болотный кипарис, мангровые леса.

6. Процессы жизнедеятельности в корне

1 - Всасывание корнями воды

Всасывание воды корневыми волосками из почвенного питательного раствора и проведение её по клеткам первичной коры происходит за счет разницы давлений и осмоса. Осмотическое давление в клетках заставляет минеральные вещества проникать в клетки, т.к. их содержание солей в них меньше, чем в почве. Интенсивность поглощения воды корневыми волосками называется сосущей силой. 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. Корневое давление можно подтвердить с помощью серии опытов.

Растение с корнями опускается в стакан с водой. Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень. Через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки. Следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.

Цель: выяснить основную функцию корня.

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. Вода в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу. Это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.

Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.

Один стакан должен быть с тёплой водой (+17-18ºС), а другой с холодной (+1-2ºС). В первом случае вода выделяется обильно, во втором – мало, или совсем приостанавливается. Это является доказательством того, что температура сильно влияет на работу корня.

Тёплая вода активно поглощается корнями. Корневое давление повышается.

Холодная вода плохо поглощается корнями. В этом случае корневое давление падает.

2 - Минеральное питание

Физиологическая роль минеральных веществ очень велика. Они являются основой для синтеза органических соединений и непосредственно влияют на обмен веществ; выполняют функцию катализаторов биохимических реакций; воздействуют на тургор клетки и проницаемость протоплазмы; являются центрами электрических и радиоактивных явлений в растительных организмах. С помощью корня осуществляется минеральное питание растения.

3 - Дыхание корней

Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух.

Цель: проверить наличие дыхания у корней.

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. Через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет. Гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.

Установлено, что нормальное развитие растений возможно только при наличии в питательном растворе трёх веществ – азота, фосфора и серы 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.

У большинства растений корни выполняют две основные функции — опорную и функцию почвенного питания, и имеют обычное строение. Но у некоторых растений в процессе эволюции корни видоизменились, и стали выполнять дополнительные функции.

Выделяют следующие видоизменения корней:

• Запасающие корни
• Воздушные корни
  • Ходульные корни
  • Досковидные опорные корни
  • Эпифитные корни
  • Дыхательные корни
• Корни-присоски
• Корни-прицепки
• Втягивающие корни

Запасающие корни

У некоторых многолетних растений запасающая функция корня становится основной. Такие корни называют запасающими. Запас питательных веществ позволяет растению переживать холодное время года. Существует два вида запасающих корней — корнеплоды и корневые шишки.

Корнеплоды образуются за счет разрастания главного корня и нижней части стебля. У некоторых растений (свекла, редис, репа) основная масса запасных питательных веществ (крахмал, сахар, минеральные соли, витамины) откладывается в стеблевой части корнеплода, а собственно корень — его нижняя часть, на которой развиваются боковые корни. У других растений (морковь, петрушка) запасные питательные вещества откладываются в паренхиме корня. Корнеплоды содержат много витаминов, минералов и других питательных веществ, и имеют важное хозяйственное значение. Многие из них употребляются в пищу в сыром, вареном и тушеном виде, их сушат и консервируют (морковь, свекла, редис, репа, редька, петрушка). Сочные корнеплоды являются ценным кормом для домашних животных.

Корневые шишки — это разрастания боковых или придаточных корней в мочковатой корневой системе. Корневые шишки образуют георгин, батат, чистяк, ятрышник и многие другие растения. Иногда корневые шишки называют корневыми клубнями.

На корневых шишках образуются придаточные почки, которые служат для вегетативного размножения.

Воздушные корни

Ходульные корни

Ходульные корни (корни — подпорки) — это придаточные корни, растущие вниз от стебля растения и служащие для его дополнительного укрепления на почве. У растений, живущих в зоне затопления, приливов, ходульные корни приподнимают растения над водой, а также выполняют дыхательную функцию. Ходульные корни образуются у особых растительных сообществ тропических лесов — мангровых зарослей, а также у некоторых тропических деревьев и пальм, и даже у кукурузы. Примером ходульных корней также является особая жизненная форма фикуса — баньян.

Досковидные опорные корни

В отличие от ходульных, досковидные корни — это боковые корни. Расположенные у самой поверхности почвы, или выступая над ней, они образуют плоские выросты, создающие дополнительную опору для дерева. Досковидные корни характерны для крупных тропических деревьев.

Эпифитные корни

Эпифиты — это растения, живущие на деревьях. Воздушные корни эпифитов свободно висят в воздухе, впитывая влагу — дождь или капельки росы особой покровной тканью — веламеном. К эпифитам относятся орхидеи, живущие в тропических лесах.

Дыхательные корни (пневматофоры)

Дыхательные корни образуются у деревьев, растущих на затапливаемых или бедных кислородом почвах. Они растут вверх, отходя от подземных боковых корней. Главная функция дыхательных корней — снабжение кислородом подземных частей растения. Кислород проникает через крупные чечевички, расположенные на дыхательных корнях.

Корни-присоски (гаустории)

Некоторые ползучие растения, например, плющ, ваниль, некоторые фикусы, имеют корни-прицепки. Это видоизмененные придаточные корни, с помощью которых растение может прикрепляться к любой поверхности, даже к голым камням, а значит, выносить листья к свету.

Втягивающие корни

Такое видоизменение корней, как втягивающие корни, характерно для многих луков, пролесок, шафрана (крокуса), многих орхидей, водных растений и др. Втягивающие корни благодаря особому строению способны укорачиваться на 10-70%, и втягивать луковицы, клубнелуковицы, корневища и т.д под землю, что предохраняет растения от замерзания в зимний период. Внешне втягивающие корни толстые, с поперечной исчерченностью.

Определение

Корень - осевой подземный орган растения, обладающий неограниченным концевым ростом.

Виды корней (рис. 1):

Главный корень развивается из зародышевого корешка семени и играет в растении роль центральной оси подземной части.

Придаточные корни растут от побега.

Боковые корни образуются на главном и придаточных корнях.

Вся совокупность корней растения называется корневой системой .

типы корневых систем

В зависимости от развития тех или иных видов корней выделяют два типа корневых систем (рис. 2).

Стержневая корневая система состоит из хорошо развитого главного корня и отходящих от него более мелких боковых корней, которые в свою очередь делятся на боковые корни второго, третьего и т. д. порядков.

Такая корневая система характерна для двудольных растений и хорошо просматривается только у молодых растений, выращенных из семян. У старых многолетних растений главный корень со временем замедляет рост, а боковые корни догоняют его или даже перерастают.

Мочковатая корневая система состоит из многочисленных придаточных и боковых корней. Главный корень не развивается или развивается слабо.

Мочковатая корневая система характерна для однодольных растений.

Рис. 2. Типы корневых систем

внутреннее строение корня

В строении корня различают несколько зон, каждая из которых имеет определенное строение и выполняет определенные функции (рис. 3).

Зона деления состоит из мелких постоянно делящихся клеток верхушечной меристемы. Это зона находится на кончиках всех корней растения. Благодаря верхушечной меристеме осуществляется рост корня в длину.

Корневой чехлик - несколько слоёв плотно сросшихся клеток с утолщенными стенками.

Функция корневого чехлика:

механическая защита зоны деления;

выделение слизистых веществ для более легкого проникновения в почву.

Клетки снаружи корневого чехлика постоянно разрушаются, а с внутренней стороны он нарастает благодаря клеткам меристемы.

Пикировка корня - удаление кончика главного корня - производится с целью прекращения роста главного корня и усиления роста боковых корней: общая площадь корневого питания увеличивается.

Рис. 3. Зоны корня

Зона растяжения (роста) . В ней клетки растут, вытягиваясь в длину, благодаря чему и происходит удлинение корня.

В этой же зоне начинается дифференцировка клеток. Поверхностные клетки превращаются в клетки ризодермы . В центре формируются клетки проводящих тканей.

Зона всасывания . Зона всасывания снаружи покрыта тонкой покровной тканью эпиблемой (или ризодермой ). В этой зоне клетки эпиблемы образуют выросты - корневые волоски . Корневые волоски представляют собой длинные тонкие нитевидные клеточные выросты, в которые перемещается ядро клетки. По мере роста корня они разрушаются, эпидерма замещается пробкой и зона всасывания замещается зоной проведения.

Функция корневых волосков: поглощение из почвы воды и минеральных веществ.

Зона проведения продолжается до наземных частей растения. В ней находятся сосуды ксилемы, по которым от корня поднимается вода с минеральными веществами, и ситовидные трубки флоэмы, по которым в корень поступают органические вещества из листьев.

Гистологическое строение корня

На поперечном срезе молодой части (верх зоны растяжения) корня видно, что большую его часть составляют паренхимные клетки коры (рис. 4). Сверху они покрыты однослойной эпиблемой, а в середине находятся зачатки ксилемы и флоэмы. Они окружены двумя специальными слоями клеток: эндодермой и перициклом .

Эндодерма - внутренний однорядный слой плотно сомкнутых клеток первичной коры, прилегающий к центральному цилиндру осевых органов высших растений.

В корнях радиальные и поперечные стенки клеток эндодермы имеют утолщения в виде поясков, содержащие суберин и лигнин (пояски Каспари) , тонкостенными остаются пропускные клетки этого слоя. Таким образом, эндодерма является физиологическим барьером, регулирующим поступление воды и ионов из первичной коры в центральный цилиндр корня.

Перицикл или перикамбий - первичная образовательная ткань растений, окружающая проводящие ткани. Формирует осевой цилиндр, наружным слоем которого он является. В нём закладываются придаточные и боковые корни. У двудольных дифференцируется в камбий и феллоген в процессе вторичного утолщения корня.

Феллоген, или пробковый камбий - образовательная ткань, дающая начало вторичной покровной ткани - пробке .

Рис. 4. Молодая часть корня (поперечный срез)

На более поздних стадиях формируется проводящая система корня (рис. 5).

Рис. 5. Проводящая система корня

Поводящая система имеет на срезе форму круга, поэтому её часто называют проводящим цилиндром . Ксилема располагается в центре и образует структуру звезды с лучами, доходящими до края проводящего цилиндра.

Флоэма располагается в промежутках между лучами ксилемы.

Между ксилемой и флоэмой имеется слой камбия, благодаря которому происходит образование новых проводящих элементов.

Эндодерма , окружающая проводящий цилиндр, играет роль запирающего механизма. Её клетки плотно соединены друг с другом, их стенки пропитаны водонепроницаемыми веществами, благодаря чему вода и минеральные соли не могут выйти из проводящего цилиндра вбок и вынуждены двигаться вверх. Из клеток коры вода и минеральные соли попадают в проводящий цилиндр благодаря наличию в кольце эндодермы специальных пропускных клеток .

Перицикл , расположенный под эндодермой, является образовательной тканью, которая даёт начало боковым корням (рис. 6).

Рис. 6. Образование перициклом боковых корней

В результате деления клеток перицикла формируется верхушечная меристема боковых корней, которая обеспечивает их рост.

Таким образом, проводящая система бокового корня сразу оказывается связанной с проводящей системой материнского корня и может получать от неё вещества, необходимые для роста, а в дальнейшем передавать в неё воду и минеральные соли.