Корень (растение) — это… Что такое Корень (растение)?

Функции корня

Корни каждого растения выполняют целый спектр задач, который может разниться от вида к виду, но в большинстве случаев эти задачи одинаковы как для деревьев, так и для меньших их собратьев. Корни деревьев и других надземных растений позволяют им удерживаться в вертикальном положении, противостоять ветру и животным.

Ещё одна функция корней — питательная. Они поглощают воду и минеральные вещества из почвы и доставляют их в нужные места. Также в них синтезируются некоторые аминокислоты, алкалоиды и другие элементы, в которых нуждаются растения. Некоторые из представителей флоры вообще запасают полезные вещества прямо в корнях (в основном это крахмал и прочие углеводы).

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
  1. Опорная (закрепление растения в субстрате);
  2. Всасывание, проведение воды и минеральных веществ;
  3. Запас питательных веществ;
  4. Взаимодействие с корнями других растений, грибами, микроорганизмами, обитающими в почве (микориза, клубеньки бобовых).
  5. Вегетативное размножение
  6. Синтез биологически-активных веществ

У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски).

Кроме питательной функции, корень выполняет и другие:

  • закрепление растения в почве;
  • сохранение питательных веществ;
  • вегетативное размножение;
  • синтез некоторых веществ;
  • взаимодействие с другими корнями, бактериями, грибами.

У многих растений видоизменённые корни выполняют дополнительные функции. Например, дыхательные корни болотных растений поднимаются над водой, чтобы проводить воздух в глубоко погружённые части растения.

Происхождение корней

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.

Корни имеют разное происхождение и типы. Главный корень развивается из корешка зародыша и растет вниз, от него отходят более мелкие боковые корни. Корни, развивающиеся из тканей стебля или листьев, называются придаточными. У некоторых растений они развиты даже лучше главного корня.

индийский баньян

Индийский баньян

У растений, обитающих во влажных тропических лесах, на стеблях развиваются воздушные корни. Это придаточные корни, предназначенные для поглощения влаги из воздуха. Достигнув земли, воздушные корни укрепляются в почве. У индийского баньяна они одревесневают и выглядят как дополнительные стволы дерева.

Зоны корня

Рисунок: зоны корня растения
Рисунок: зоны корня растения

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.

Предлагаем ознакомиться:  Что такое плотность Какие факторы влияют на нее Плотность воздуха описание

Зона проведения корня — посредник между всасывающей зоной и надземной частью растения.

Все корни, которыми располагает растение, образуют корневую систему. В зависимости от роли различных корней в жизни их хозяина, различают два вида систем — стержневую и мочковатую. Первую отличает ориентированность на главный корень, который разрастается наиболее интенсивно. В этом типе основной стержень развивается значительно эффективнее, нежели боковые.

Второй тип отличают противоположные стержневому особенности корня. Такую систему называют мочковатой. Она характерна для однодольных растений и отличают её многочисленные придаточные и боковые отростки, заполоняющие пространство под растением. При этом главный корень обычно развит слабо или практически неразвит.

Корень растет вниз благодаря активно делящимся клеткам, располагающимся у его кончика. Эту область называют зоной деления. Чуть выше расположены клетки, которые не делятся, но зато увеличиваются в размере, растягиваясь. Эта область называется зоной растяжения. Если кончик корня будет поврежден, он перестанет расти. Для того чтобы защитить эту область, на кончике корня есть так называемый чехлик.

Когда садоводы хотят, чтобы корень растения не устремлялся в глубь почвы, а распространялся вширь (ведь растению не нужно будет «искать» воду в толще земли – его будут поливать), они отрезают самый кончик корня. Корень перестает расти в длину и разрастается по сторонам.

Выше зоны роста и зоны растяжения располагаются корневые волоски, которые и втягивают воду и азот из почвы. Эта область называется зоной всасывания. Выше этой области, где корневые волоски заканчиваются, располагается зона проведения. Здесь внутри корня расположено много сосудов, по которым вода поднимается вверх, к стеблю. Через эту область вещества, впитанные корневыми волосками, доставляются к осевому цилиндру.

Поделиться ссылкой

Строение корня по всей его длине не одинаково. Корень имеет участки с различным строением и выполняющие разные функции. Эти участки называются зонами:

  • деления;
  • роста;
  • поглощения;
  • проведения.

Рис. 1. Схема зоны корня.

Зона деления сложена мелкими клетками верхушечной меристемы, которые не растут, а только размножаются. Снаружи зона деления прикрыта клетками корневого чехлика.

ТОП-2 статьикоторые читают вместе с этой
  • 1.Зоны корня
  • 2.Видоизменения корней

В зоне роста клетки перестают делиться и сильно вытягиваются. Они также наполняются водой и образуют крупные вакуоли.

Зона поглощения характеризуется наличием большого количества корневых волосков (являются клеточными выростами). Здесь происходит поглощение воды.

Корневые волоски плотно сцепляются с почвой, поэтому клетки зоны поглощения не передвигаются. Но, за счёт непрерывного включения в зону новых клеток со стороны зоны растяжения, вся зона поглощения постоянно перемещается вглубь почвы.

В зоне проведения сосредотачиваются более взрослые клетки, теряющие корневые волоски.

В стержневой корневой системе главный корень явно выделяется своими размерами.

В мочковатой системе главный корень внешне ничем не отличается от всех остальных.

Суммарная длина корней одного тепличного куста ржи оказалась равной 623 км., а суточный прирост всех корней составлял 5 км.

В стержневой корневой системе главный корень сильно развит и хорошо заметен среди других корней (характерна для двудольных). В мочковатой корневой системе на ранних этапах развития главный корень, образованный зародышевым корешком, отмирает, а корневая система составляется придаточными корнями (характерна для однодольных).

Стержневая корневая система проникает в почву обычно глубже, чем мочковатая, однако мочковатая корневая система лучше оплетает прилегающие частицы грунта, особенно в его верхнем плодородном слое. В ветвистой корневой системе преобладают одинаково развитые главный и несколько боковых корней (у древесных пород, земляника).

Различные части корня выполняют неодинаковые функции и различаются по внешнему виду. Эти части получили название зон.

Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом, защищающим нежные клетки меристемы. Чехлик состоит из живых клеток, которые постоянно обновляются. Клетки корневого чехлика выделяют слизь, она покрывает поверхность молодого корня. Благодаря слизи снижается трение о почву, её частицы легко прилипают к корневым окончаниям и корневым волоскам.

Клетки зоны деления тонкостенные и заполнены цитоплазмой, вакуоли отсутствуют. Зону деления можно отличить на живом корешке по желтоватой окраске, длина её около 1 мм. Вслед за зоной деления располагается зона растяжения. Она также невелика по протяжённости всего несколько миллиметров, выделяется светлой окраской и как бы прозрачна.

Окончание зоны роста хорошо заметно по появлению многочисленных корневых волосков. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания, функция которой понятна из её названия. Длина её от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц почвы. Основную массу воды и питательных веществ молодые корни всасывают с помощью корневых волосков.

Предлагаем ознакомиться:  Бактерии в моче - что это значит, какое лечение выбрать?

Корневые волоски появляются в виде небольших сосочков — выростов клеток. По прошествии определённого времени корневой волосок отмирает. Продолжительность его жизни не превышает 10-20 дней.

Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения. По этой части корня вода и растворы минеральных солей, поглощенные корневыми волосками, транспортируются в выше лежащие отделы растения.

Видоизменения и специализация корней

Корни некоторых строений имеют склонность к метаморфозу.

Видоизменения корней:

  1. Корнеплод — видоизменённый сочный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений двулетние.
  2. Корневые клубни (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней.
  3. Корни-зацепки — своеобразные придаточные корни. При помощи этих корней растение «приклеивается» к любой опоре.
  4. Ходульные корни — выполняют роль опоры.
  5. Воздушные корни — боковые корни, растут вниз. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха. Образуются у многих тропических растений в условиях повышенной влажности.
  6. Микориза — сожительство корней высших растений с гифами грибов. При таком взаимовыгодном сожительстве, называемом симбиозом, растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб — органические вещества. Микориза характерна для корней многих высших растений, особенно древесных. Грибные гифы, оплетающие толстые одревесневшие корни деревьев и кустарников, выполняют функции корневых волосков.
  7. Бактериальные клубеньки на корнях высших растений — сожительство высших растений с азотфиксирующимибактериями — представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями. Бактерии проникают через корневые волоски внутрь молодых корней и вызывают у них образование клубеньков. При таком симбиотическом сожительстве бактерии переводят азот, содержащийся в воздухе, в минеральную форму, доступную для растений. А растения, в свою очередь, предоставляют бактериям особое местообитание, в котором отсутствует конкуренция с другими видами почвенных бактерий. Бактерии также используют вещества, находящиеся в корнях высшего растения. Чаще других бактериальные клубеньки образуются на корнях растений семейства Бобовые. В связи с этой особенностью семена бобовых богаты белком, а представителей семейства широко используют в севообороте для обогащения почвы азотом.
  8. Запасающие корни — корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа, морковь, петрушка).
  9. Дыхательные корни — у тропических растений — выполняют функцию дополнительного дыхания.

Таблица корней

Зоны

Особенности клеток

Функция

Деления

Мелкие, многогранные, с густой цитоплазмой

Увеличение числа клеток

Растяжения

Вытянутые вдоль оси корня, с крупными вакуолями

Рост корня вглубь почвы

Поглощения

С корневыми волосками

Поглощение воды

Проведения

Формируется плотная покровная ткань

Транспорт воды в надземные органы и обратно

Такое строение свойственно молодым корням.

Анатомическое строение корня

Совокупность корней одного растения называют корневой системой.

В состав корневых систем входят корни различной природы.

Различают:

  • главный корень,
  • боковые корни,
  • придаточные корни.

Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на любом корне в качестве бокового ответвления. Придаточные корни образованы побегом и его частями.

Для того чтобы познакомиться с системой поглощения и передвижения воды по корню, необходимо рассмотреть внутреннее строение корня. В зоне роста клетки начинают дифференцироваться на ткани и в зоне всасывания и проведения формируются проводящие ткани, обеспечивающие подъем питательных растворов в надземную часть растения.

Уже в самом начале зоны роста корня масса клеток дифференцируется на три зоны: ризодерму, кору и осевой цилиндр.

Ризодерма — покровная ткань, которой снаружи покрыты молодые корневые окончания. Она содержит корневые волоски и участвует в процессах всасывания. В зоне всасывания ризодерма пассивно или активно поглощает элементы минерального питания, затрачивая в последнем случае энергию. В связи с этим клетки ризодермы богаты митохондриями.

Веламен, как и ризодерма, относится к первичным покровным тканям и происходит из поверхностного слоя апикальной меристемы корня. Состоит из пустотелых клеток с тонкими, опробковевшими оболочками.

Кора — образована паренхимой, обычно дифференцируется на уровне зоны растяжения. Она рыхлая и имеет систему межклетников, по которой вдоль оси корня циркулируют газы, необходимые для дыхания и поддержания обмена веществ. У болотных и водных растений межклетники коры особенно обширны. Кора является той частью корня, через которую активно проходит радиальный (ближний) транспорт воды и растворенных солей от ризодермы к осевому цилиндру. В тканях коры осуществляется активный синтез метаболитов и откладываются запасные питательные вещества.

Осевой цилиндр — представляет собой сложный комплекс из проводящей, образовательной и основной тканей.

Предлагаем ознакомиться:  Маржинальная прибыль. Определение что такое Маржинальная прибыль простыми словами и языком с примерами.

Каждый корень разделяется на несколько зон, каждая из которых отвечает за собственные уникальные функции. Одно из важнейших мест — зона деления. Она находится на кончике каждого корня и отвечает за его рост в длину. Здесь постоянно размножаются мириады маленьких клеточек. Такой процесс позволяет этой части корня выполнять свою нелёгкую задачу.

Но зона деления бесполезна без корневого чехлика, который находится на конце каждого корешка. Он представляет собой слои сросшихся клеток, которые защищают делящиеся клетки от механических повреждений. Помимо этого, корневой чехлик выделяет своеобразную слизь, способствующую продвижению корней в почве.

Следующий сегмент корня — зона растяжения. Она располагается сразу за областью деления и отличается тем, что её клетки постоянно растут, хотя в них практически полностью отсутствует процесс деления. Затем идёт зона всасывания — место, в котором втягиваются из почвы вода и минеральные вещества. Происходит это благодаря мириадам крошечных волосков, покрывающих этот участок.

Они существенно увеличивают общую площадь поглощения. При этом каждый волосок работает как насос, всасывая из почвы всё необходимое. Дальше идёт зона проведения, отвечающая за транспортировку воды с минеральными веществами наверх. Также отсюда спускаются вниз элементы, отвечающие за жизнедеятельность корневой системы. Эта часть весьма прочна и именно из неё растут боковые корни.

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.

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.

Загрузка ...
Adblock detector