Значение для растения зоны растяжения
На продольном разрезе различают следующие зоны корня (участки корня растения):
- Зона роста с корневым чехликом;
- зона растяжения и начала дифференцировки клеток;
- зона всасывания;
- проводящая зона.
Зоны корня
Рисунок: зоны корня растения
Роста
Зона роста (зона деления) корня занимает кончик длиной 2-3 мм. Это зона активно делящихся клеток, меристема корня. Все ткани корня возникают из этой образовательной ткани.
Зона роста покрыта корневым чехликом, который защищает ее от повреждений и облегчает продвижение корня в почве. Клетки чехлика обладают повышенным тургором. По мере углубления корня в почве они стираются, наружный слой их слущивается, а изнутри нарастают новые клетки за счет меристемы корня.
Растяжения
В зоне растяжения клетки сильно увеличиваются в продольном направлении и становятся цилиндрическими. В них появляются большие вакуоли. Совокупный рост клеток этой зоны создает силу, благодаря которой корень углубляется в почву.
Эта зона также невелика и занимает несколько миллиметров. В верхней ее части клетки начинают специализироваться, превращаясь окончательно в зоне всасывания в сосуды, трахеиды и другие виды клеток корня.
Всасывания
Зона всасывания корня имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Поверхность ее защищена покровной тканью — кожицей с корневыми волосками. Под кожицей находится кора корня, окружающая его центральную часть с проводящей системой.
Корневые волоски и корневой чехлик развиты у наземных растений; у водных и растений-паразитов они отсутствуют. На поперечном срезе через всасывающую зону видно первичное строение корня.
Проводящая
Проводящая зона — вся остальная часть корня, начиная от всасывающей и до стебля растения. Этот участок имеет более плотную покровную ткань, утолщен, число сосудов и ситовидных трубок увеличено за счет деятельности камбия.
Зона проведения корня — посредник между всасывающей зоной и надземной частью растения.
Сводная таблица строения и функций зон корня
| Название зоны | Особенности строения | Функции |
|---|---|---|
| Зона деления | Мелкие живые клетки, быстро делятся | Начало всех остальных зон и тканей корня |
| Зона роста | Клетки растут и увеличиваются в размерах | Обеспечивает основной рост корня |
| Зона всасывания | Наружный слой, представлен клетками с корневыми волосками | Обеспечивает всасывание воды с растворенными в ней полезными веществами |
| Зона проведения | Хорошо развиты проводящие ткани | Транспортная |
Внутреннее строение корня растения
Наружная покровная ткань корня — кожица — отличается от кожицы стебля и листа наличием корневых волосков, отсутствием устьиц и кутикулы, легкой проницаемостью для воды, поглощающей способностью.
Клетки кожицы располагаются в один слой. Многие из них имеют корневые волоски — удлиненные цилиндрические выросты внешней стенки клеток кожицы, длиной от 0,15мм до 1см при поперечнике в сотые доли миллиметра. Ядро клетки переходит в корневой волосок и располагается обычно на самом его конце.
В цитоплазме корневого волоска кроме ядра содержатся вакуоли с клеточным соком, бесцветные пластиды. Поверхность волосков покрыта слизистым веществом, склеивающим их с частичками почвы.
Корневые волоски недолговечны. Формируются они за 30-40 часов, живут 10-20 дней, затем отмирают. На смену их на молодом участке корня образуются новые, а участок с отмершими волосками становится проводящей зоной. Количество корневых волосков на 1мм2 достигает нескольких сотен (например, у кукурузы — 425, у гороха — 230). Благодаря их наличию всасывающая поверхность корня увеличивается в десятки раз.
Кора корня, прилегающая к кожице изнутри, состоит из расположенных в несколько рядов клеток основной ткани. Клетки коры имеют разные размеры. Непосредственно под кожей они крупные, а в слоях, лежащих глубже, — более мелкие.
Самый внутренний слой коры (энтодерма), облегающий центральную часть корня (центральный цилиндр) с проводящей системой, состоит из одного ряда плотно уложенных клеток. Наружные их стенки (со стороны коры) тонкие, а боковые и внутренние — утолщены и непроницаемы для воды и газов.
Между толстостенными клетками есть небольшое число тонкостенных, расположенных против сосудов центрального цилиндра. Это пропускные клетки, они проводят воду из коры корня в сосуды центрального цилиндра.
Центральный цилиндр занимает срединную часть стебля и состоит из различных тканей. Наружный его слой, примыкающий изнутри к энтодерме, состоит из тонкостенных паренхимных клеток и называется перициклом, или корнеродным слоем.
Клетки перицикла (вторичная образовательная ткань) периодически делятся и дают начало боковым корням, паренхиме корня, придаточным почкам корнеотпрысковых растений, камбию.
Далее, к центру осевого цилиндра, располагается закрытый сосудисто-волокнистый пучок, в котором чередуются участки флоэмы и ксилемы, расположенные радиально. Центр осевого цилиндра корня у большинства видов растений занят одним крупным или несколькими мелкими сосудами. У некоторых видов центр занят клетками основной ткани (паренхимы), заполняющей также промежутки между флоэмными и ксилемными участками.
Источник
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.
Источник
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.
- Корневой чехлик. Это более плотное и тёмное образование на самом конце корня. Чехлик можно увидеть без лупы. Он не меняется в размерах и всегда, на протяжении всей жизни прикрывает верхушку (кончик) корня.
- Деления. Находится сразу за чехликом и составляет всего 1 мм в длину. Здесь образуются клетки всего корня.
- Роста или растяжения. Это гладкий отрезок корня, длина которого составляет 6-9 мм. Клетки здесь практически не делятся.
- Всасывания. Самая важная часть корня. Длина составляет несколько сантиметров. Тонкие волоски образуют «пушок» вокруг корня. Волоски вырастают до 1 см.
- Проведения или зона боковых корней. Вся остальная часть корня от волосков до зелёного стебля. Имеет плотный покров и широкий диаметр. В этом месте корень разветвляется в стороны.
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.
Зона | Клетки | Функция |
Чехлик | Уплотнённые, быстро отмирают, выделяют слизь | Защита молодых клеток от повреждений почвы |
Разделения | Мелкие, быстро делящиеся | Происходит непрерывное увеличение корня в длину за счёт деления клеток |
Растяжения | Имеют цилиндрическую, вытянутую форму, мелкие вакуоли сливаются в одну большую | Клетки растягиваются и способствуют продвижению корня вглубь почвы |
Всасывания | Имеют тонкую мембрану и всасывающие волоски | Из почвы с помощью волосков с водой всасываются минеральные вещества |
Боковых корней | 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:
- эпиблема (ризодерма) – внешняя кожица;
- первичная кора – включает экзодерму, мезодерму, эндодерму;
- центральный, осевой цилиндр или стела – состоит из перицикла и прокамбия.
Рис. 2. Внутреннее строение корня.
Рассмотрим подробнее особенности каждой ткани.
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой
- Эпиблема. Каждый корневой волосок длиной 8-10 мм – это часть клетки ризодермы. Тонкие волоски плотно расположены друг к другу. На один квадратный миллиметр приходится до 300 волосков. Большую часть клетки занимает вакуоль, которую окружает тонкий слой цитоплазмы. Благодаря создающемуся давлению через мембрану в клетку попадает вода и минеральные соли. Волоски отмирают через 10-12 дней. За это время в нижней части зоны вырастают новые отростки. Такая смена клеток позволяет волоскам оставаться на одинаковом расстоянии от кончика и постоянно по мере увеличения корня углубляться в почву.
Рис. 3. Строение корневого волоска.
- Первичная кора. Экзодерма содержит более крупные клетки, по сравнению с внутренними слоями. Когда эпиблема отмирает, её место занимает экзодерма. В мезодерме происходит накапливание питательных веществ. Эндодерма образована одним клеточным слоем, опоясывающим осевой цилиндр.
- Стела. Перицикл – верхний слой осевого цилиндра. Прокамбий включает ткани двух типов – ксилему или древесину и флоэму или луб. В состав более плотной ксилемы входят сосуды, доставляющие от волосков питательные вещества в стебли и листья. По тонкому лубу, содержащему ситовидные трубки, приходят органические вещества к каждой клетке корня.
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.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.7. Всего получено оценок: 581.
Источник
В нашей статье мы рассмотрим зоны строения корня, которые позволяют ему осуществлять важнейшие функции в растительном организме. Внутреннее строение этого органа отличается четкой дифференциацией, благодаря которой осуществляется согласованная работа всего организма.
Что такое корень
Корнем называют осевой подземный орган растения. В зависимости от особенностей расположения различают главный, боковые и придаточные. Первый вид определить очень просто. Главный корень у растения всегда один. На нем расположены боковые. Вместе они формируют стержневую корневую систему. Она характерна для всех представителей класса Двудольные, включающие всем известные семейства Розоцветных, Пасленовых, Астровых, Капустных, Бобовых, и других. Прямо от побега отходят придаточные корни. Они растут пучком. Такую корневую систему, которая называется мочковатой, имеют Однодольные растения: Злаковые, Луковые и Лилейные.
Функции корня
Главная задача подземного органа заключается в закреплении растения в почве, обеспечения его водой и растворами минеральных веществ. С помощью корня происходит поглощение из почвы соединений азота, калия, железа, магния, фосфора и других элементов. Этот процесс называется минеральным питанием. Полученные вещества растения используют для самостоятельного синтеза органических соединений.
Корень и побег осуществляют свои функции в тесной взаимосвязи. Подземный орган обеспечивает растение водой с растворами минеральных веществ. Они поступают из корня ко всем частям побега. Это восходящий ток веществ. В свою очередь, в результате фотосинтеза в листьях образуются органические вещества. Они передвигаются из побега в корень, осуществляя нисходящий ток.
В отдельных случаях зоны корня растений видоизменяются для выполнения дополнительных функций. К примеру, у редиса, репы, моркови и свеклы подземный орган утолщается для запаса резервных веществ. А плющ при помощи корней-прицепок надежно цепляется за опору. Многие паразитические растения вообще не способны к фотосинтезу. Питание таких организмов происходит исключительно за счет корневой системы. Примером этому случит растение — паразит повилика. Своими корнями оно проникает в клетки организма хозяина, поглощая его соки.
Зоны корня растения
Если разрезать подземный орган вдоль его оси, можно без труда заметить зоны корня. Все они являются специализированными, с четкой взаимосвязью особенностей строения и выполняемых функций. Зоны расположены в следующей последовательности: корневой чехлик, деления, растяжения, всасывания, проведения. Уже только по названиям можно догадаться, из элементов каких тканей они состоят, и какова их роль в жизнедеятельности растительных организмов. Рассмотрим каждую из них более подробно.
Корневой чехлик
Чтобы проникнуть вглубь почвы, корень постоянно нарастает своей верхушкой. Эту функцию осуществляет зона деления корня, которая покрыта корневым чехликом. Он надежно защищает клетки образовательной ткани от механических повреждений, предотвращает повреждение верхушки подземного органа во время его проникновения в почву.
Корневой чехлик образован несколькими слоями живых клеток покровной ткани. Они не однородны по своему строению. Так, клетки наружного слоя постоянно разрушаются при соприкосновении с частицами почвы. Поэтому они требуют восстановления. Этот процесс происходит за счет деления клеток образовательной ткани изнутри. Корневой чехлик также играет роль своеобразного «навигатора» для подземного органа растений. Поскольку он обладает способностью воспринимать силу земного притяжения, эта зона определяет направление роста корня в глубину.
Меристема
Далее следует часть корня, объединяющая две зоны: деления и растяжения. За счет этих структур осуществляется увеличение его размеров. Поэтому ее называют зона роста корня. Какими особенностями строения обладает каждая из них?
Зона деления корня располагается за корневым чехликом. Она полностью сформирована образовательной тканью — меристемой, длина которой не превышает 3 мм. Ее клетки мелкие, плотно прилегают друг к другу, имеют тонкие стенки. Эта зона обладает уникальной способностью. При ее делении образуются клетки любых других тканей. Это очень важно для восстановления утраченных или поврежденных частей органов растительного организма.
Зона растяжения
За меристемой зона роста корня продолжается клетками другого типа. Они постоянно растут, удлиняются, приобретая фиксированную форму и размеры. Это зона растяжения. Размеры ее также незначительны: всего несколько мм. Увеличиваясь в размерах, ее клетки продвигают меристему с корневым чехликом все глубже. Зона растяжения также создана образовательной тканью. Поэтому здесь могут формироваться клетки любых типов.
Зона всасывания корня
Следующая структура имеет более значительные размеры, занимая участок от 5 до 20 мм. Это зона всасывания корня. Ее основной функцией является поглощение воды с раствором питательных веществ из почвы. Данный процесс осуществляется при помощи корневых волосков, которые являются выростами клеток покровной ткани. Их длина варьирует от нескольких миллиметров до одного сантиметра. Иногда этот показатель превышает размеры самих клеток.
Корневые волоски — постоянно обновляющиеся образования. Они живут до 20 дней, после чего отмирают. Новые волоски образуются из клеток, которые располагаются вблизи зоны роста. При этом в верхней части они исчезают. Поэтому получается, что зона всасывания по мере роста корня погружается в почву все глубже.
Корневые волоски очень легко повредить. Поэтому во время пересадки растений рекомендуется переносить его вместе с почвой, в которой оно росло до этого. Структуры эти достаточно многочисленны. На 1 квадратном миллиметре образуется несколько сотен корневых волосков. Это значительно увеличивает поверхность всасывания, которая в несколько сотен раз превышает площадь побега растения.
Боковые корни
Зона проведения корня, или боковых корней, является самой большой. Это участок, в пределах которого подземный орган утолщается и ветвится. Здесь формируются боковые корни растения. В зоне проведения нет корневых волосков, поэтому поглощение питательных веществ из почвы не осуществляется. Зона проведения корня служит «транспортной магистралью» от зоны всасывания к наземной части растения.
Особенности внутреннего строения
Как видите, все зоны корня отличаются четкой специализацией. Это касается и внутреннего строения подземного органа. На поперечном срезе корня в зоне всасывания отчетливо видно несколько слоев. Снаружи находится покровная ткань. Она представлена одним слоем живых клеток кожицы. Именно они формируют новые корневые волоски.
Под кожицей размещается кора. Это несколько слоев основной ткани. Через них передвигаются растворы минеральных веществ из корневых волосков к элементам проводящей ткани. Внутреннюю осевую часть корня занимает центральный цилиндр. Эта структура состоит из сосудов и ситовидных трубок, а также элементов механической и запасающей ткани. Вокруг центрального цилиндра находится слой клеток образовательной ткани, из которых формируются боковые корни.
Способы формирования корневой системы
Знания о строении и физиологии подземного органа растений человек издавна использует в своей хозяйственной деятельности. Так, для формирования дополнительных корней, развивающихся в поверхностном слое почвы, рекомендуется окучивать участок и подсыпать землю к основанию побегов.
Чтобы увеличить количество боковых корней применяется метод пикировки. Осуществляют его во время пересаживания рассады в открытый грунт. Для этого у проростка отщипывают кончик главного корня, в результате чего вся система становится более разветвленной. Боковые корни разрастаются, а значит, почвенное питание растений осуществляется более эффективно. Кроме того, при окучивании и пикировке их преобладающее количество развивается в верхнем слое почвы, который является более плодородным.
Итак, зоны корня представляют собой разные по особенностям строения участки осевого подземного органа растений. Все они отличаются узкой специализацией, обусловленной особенностями их строения. Различают следующие участки: корневой чехлик, деления, роста, включающие зоны растяжения и всасывания, и проведения.
Источник