332Вегетативные органы растений: корень и побег
Органы растений — части растения, выполняющие определённые функции. Корень и побег относятся к вегетативным органам, остальные к генеративным. Вегетативные органы отвечают за питание и обмен веществ растения, т. е. обеспечивают его существование. Генеративные органы осуществляют половое размножение растений.
Корень
Функции корня:
- закрепляет растение в почве;
- всасывает из почвы воду с минеральными солями;
- синтезирует гормоны, запасает питательные вещества;
- обеспечивает связи растения с обитателями почвы (бактериями, грибами);
- осуществляет вегетативное размножение растения.
Виды корней:
- главный (развивается из зародышевого корешка семени);
- придаточные образуются на побеге (стебле, листьях, видоизменениях побега);
- боковые (возникают при боковом ветвлении корней, т. е. они развиваются на главном, придаточных и боковых корнях).
Корневая система — совокупность всех корней растения.
Типы корневых систем:
- Стержневая — главный корень четко выражен (фасоль, клен). Стержневая корневая система образована в основном главным и боковыми корнями.
- Мочковатая — главный корень развит слабо или отсутствует (пшеница, лук). Мочковатая корневая система в основном образована придаточными и боковыми корнями.
Зоны корня
- Зона деления — верхушка корня. Здесь находится образовательная ткань, которая обеспечивает рост корня в длину. Эта зона защищена корневым чехликом.
- Зона роста — образована молодыми клетками, увеличивающимися в размере.
- Зона всасывания, в которой клетки ризодермы имеют выросты — корневые волоски, через которые корни растений всасывают из почвы воду и минеральные вещества. Благодаря корневым волоскам поверхность всасывания увеличивается в 10 и более раз. В корневом волоске есть крупная вакуоль, ядро смещено на кончик волоска.
- Зона проведения и ветвления — это самая протяженная зона, которая доставляет в стебель по сосудам ксилемы воду с минеральными солями, а по ситовидным трубкам органические вещества от стебля. Из зоны проведения образуются боковые корни (ветвление корней).
Побег
Побег — это орган, состоящий из стебля, листьев и почек и чаще всего располагающийся в на- земно-воздушной среде. Для побега характерно метамерное строение (метамерия — это закономерная повторяемость строения). Метамером побега является узел с листом и лежащее ниже междоузлие.
- Узел — это участок стебля, на котором находится лист и пазушная почка.
- Междоузлие — это участок стебля между двумя соседними узлами. Угол, образованный листом и расположенным выше стеблем, называется пазухой листа.
| Прямостоячие | Приподнимающиеся | Стелющиеся |
|---|---|---|
| растут вертикально вверх | растут сначала горизонтально, а затем вертикально | растут горизонтально (прилегают к почве) |
| большинство растений | чабрец | клюква |
| Ползучие | Цепляющиеся (лазающие) | Вьющиеся |
|---|---|---|
| растут горизонтально (прилегают к почве), укореняются с помощью придаточных корней | прикрепляются к опоре с помощью усиков или придаточных корней, слабо развиты механические ткани | растут, совершая верхушкой круговые (маятникообразные) движения вокруг опоры - нутации, слабо развиты механические ткани |
| земляника | виноград, горох | вьюнок |
Почка
Строение почки:
Снаружи большинство почек покрыто почечными чешуями, которые защищают почку и предохраняют ее внутреннее содержимое от пересыхания. Внутри находятся зачатки всех органов растения: зачаточные листья, зачаточный стебель, зачаточные почки. Также внутри почки могут содержаться зачатки будущих цветков. На вершине зачаточного стебля расположен конус нарастания образовательная ткань.
Виды почек:
По положению на стебле бывают верхушечные (на вершине побега) и боковые, или пазушные, почки (расположены в пазухе листьев).
По наличию или отсутствию почечных чешуй — закрытые или открытые почки.
По характеру внутреннего содержимого — вегетативные, генеративные (цветочные, у вишни) и смешанные почки (бузина, сирень). Вегетативные почки содержат зачатки только вегетативных органов, генеративные только генеративных, смешанные и генеративных, и вегетативных.
Часто у растений образуются придаточные почки, по строению ничем не отличающиеся от других почек. Они находятся на междоузлиях стеблей, на листьях и на корнях. Основная роль придаточных почек заключается в обеспечении вегетативного возобновления и вегетативном размножении (например, у корнеотпрысковых растений).
Стебель
Функции стебля:
- выносит листья к свету;
- связывает надземную и подземную части растения;
- придаёт растению механическую прочность, является опорой;
- проводит неорганические и органические вещества.
Строение стебля
Поперечный срез стебля двудольных:
На поверхности молодых стеблей находится кожица. У многолетних стеблей древесных растений кожица заменяется пробкой. Её клетки мёртвые, в них находится воздух.
Кожица и пробка относятся к покровным тканям. Эти ткани защищают внутренние слои стебляот механических повреждений, проникновения различных микроорганизмов, перепадов температуры. Через покровные ткани происходит газообмен: в кожице — через устьица, а в пробке — через чечевички. Чечевички — это небольшие бугорки с отверстиями. Они состоят из крупных клеток основной тканис большими межклетниками.
Под кожицей и пробкой находятся клетки коры, относящиеся к разным видам тканей. Снаружи располагаются слои клеток покровной и механической тканей с утолщёнными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани, которые могут содержать хлорофилл. Под покровной тканью находится луб.
Луб образован ситовидными трубками, клетками механической ткани (лубяными волокнами) и клетками основной ткани .Ситовидные трубки представляют собой цепочки удлинённых живых безъядерных клеток, стенки которых имеют множество мелких отверстий (как у сита). Это проводящие элементы луба, которые обеспечивают перемещение растворённых в воде органических веществ (продуктов фотосинтеза)..
- Камбий находится между древесиной и лубом. Его живые клетки делятся и образуют новые клетки древесины (ксилемы) и луба (флоэмы), обеспечивая рост стебля в толщину. В результате деления клеток камбия в древесине образуются годичные кольца — прирост древесины за один вегетационный период.
Камбий в зависимости от времени года образует различные сосуды древесины:
- Древесина (ксилема) — самый толстый слой стебля, расположенный под камбием. Она состоит из проводящих элементов (сосудов — мёртвых клеток с толстыми стенками и сквозными отверстиями), механических волокон (обеспечивающих прочность) и клеток основной ткани (паренхимы). По древесине вода с растворёнными минеральными веществами поднимается от корней к другим частям растения.
- Сердцевина — внутренний слой, расположенный в центре стебля. Она состоит из клеток основной ткани с тонкими стенками и служит для запасания питательных веществ. У некоторых растений сердцевина рыхлая (например, у бузины), у других — очень плотная (как у дуба). От сердцевины радиально через древесину и луб проходят сердцевинные лучи — они также участвуют в проведении веществ.
Лист
Лист — это вегетативный орган растения, имеющий плоскую форму занимающий боковое положение и осуществляющий воздушное питание растений. В отличие от других вегетативных органов, для листа не характерен неограниченный (т. е. в течение всей жизни) рост.
Функции листа:·
1. синтез на свету из углекислого газа и воды органических веществ (фотосинтез);
2. газообмен;
3. испарение воды (транспирация), благодаря которой происходит подъём воды от корней к листьям;
Лист состоит из основания, черешка, листовой пластинки и прилистников (рис. 1.17). Основание это часть листа, с помощью которой лист прикреплен к стеблю. Если основание разрастается и охватывает стебель, то образуется влагалище листа (пшеница, кукуруза, пырей).
Черешок это участок листа от основания до листовой пластинки. Он усиливает механическую прочность пластинки. Если черешок есть, лист называется черешко- вым (липа, клен), если отсутствует - сидячим (алоэ, лилия).
Листовая пластинка это самая широкая часть листа. Она выполняет функцию фотосинтеза и представляет собой основную часть листа, но может отсутствовать (чина луговая)
Прилистники могут быть развиты (горох), быть опадающими (липа) или отсутство- вать (капуста). Часто прилистники зеленые и фотосинтезируют (чина), иногда видо- изменены в колючки и выполняют защитную функцию (желтая акация). Прилистни- ки могут срастаться, охватывая стебель, - при этом образуется раструб (щавель).
Листорасположение — порядок размещения листьев на стебле. Различают:
очередное листорасположение от каждого узла отходит только один лист (береза, тополь, дуб);
супротивное листорасположение от каждого узла отходят два листа (сирень, клен, бузина);
мутовчатое листорасположение (олеандр, вороний глаз, элодея) от каждого узла отходят три листа и более
В зависимости от количества листовых пластинок листья делятся на простые и сложные.
Простые листья имеют одну листовую пластинку, между ней и черешком нет со- членения. У сложных листьев одна или много листовых пластинок, обособленных от общего черешка рахиса.По характеру листовой пластинки среди простых листьев выделяют перисто- и пальчатолопастные, перисто- и пальчатораздельные, перисто- и пальчаторассе- ченные листья. Среди сложных листьев (рис. 1.19) выделяют: тройчатые (клевер, земляника, кислица), пальчатосложные (конский каштан), парноперистые (желтая акация) и непарноперистые (ясень, рябина).
Жилкование - сетчатым, параллельным, дуговым.
Внутреннее строение листа
| Ткань | Строение | Функции |
|---|---|---|
| Покровная | Верхняя кожица образована плотно расположенными прозрачными клетками неправильной формы. Часто покрыта кутикулой. Нижняя кожица часто имеет устьица | Защита от абиотических и биотических факторов среды, дыхание, транспирация |
| Основная | Столбчатая плотно расположенные клетки цилиндрической формы с хлоропластами. Губчатая округлые клетки с хлоропластами и межклетниками, которые образуют воздушные пустоты | Фотосинтез и газообмен |
| Механическая | Жилки листа (волокна) | Обеспечение упругости и прочности |
| Проводящая | Жилки листа (сосуды и ситовидные трубки) | Транспорт воды с растворёнными минеральными веществами от корня. Транспорт продуктов фотосинтеза в стебель и корень |
Средства пассивной защиты растенийнесъедобнымиЖгучие волоски (крапива), шипы или колючки (ежевика, тёрн); • средства химической защиты, которые Делают растения малосъедобными, например млечный сок (чистотел), смола (хвойные); фитонциды летучие органические вещества, которые защищают от болезнетворных микроорганизмов и грибов (чеснок, лук, горчица).
Движение растений
Движение растений — это изменение положения органов растений в пространстве, обусловленное воздействием различных факторов внешней среды: света, температуры, силы тяжести, химических элементов и др.
- Тропизмы — ростовые движения, вызываемые односторонне действующим раздражителем (свет, сила тяжести, химические элементы и др.).
- Настии — движения, которые возникают в ответ на действия комплекса факторов, например изменения температуры, интенсивности света, влажности воздуха и т. д.
