Корень 1 2 3 4 Общая характеристика и

Корень 1. 2. 3. 4. Общая характеристика и функции корня Зоны корня. Анатомическое строение Вторичные изменения корня Корневые системы

1. Общая характеристика и функции корня. Ú Корень – осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину благодаря деятельности апикальной меристемы. Ú От побега корень отличается тем, что - на нем никогда не возникают листья; - апикальная меристема всегда прикрыта чехликом.

Функции корня 1. 2. 3. 4. 5. Поглощение веществ из почвы. Укрепляет ( «заякоривает» ) растение в почве, делает возможным вертикальный рост и ветвление. Синтез различных веществ (аминок-т, гормонов, алкалоидов). Запасание веществ. Взаимодействие с другими организмами (растениями, грибами, бактериями).

2. Зоны корня. Анатомическое строение корня. слабое поглощение быстрое поглощение слабое поглощение незначительное поглощение

Зона 0. Корневой чехлик. Ú Прикрывает клетки апикальной меристемы у всех растений кроме некоторых водных и паразитов. Ú Образуется в процессе деятельности апикальной меристемы. Ú Состоит из живых клеток, которые постоянно обновляются: отслаиваются, выделяя слизь → облегчается проведение веществ в почве.

Ú Осевая часть чехлика – колумелла (колонка). В клетках ее много крахмальных зерен, служащих статолитами: они перемещаются в нижнюю часть клетки при изменении кончика корня в пространстве. Поэтому корень растет вниз.

I. Зона деления. Ú Длина менее 1 мм. Ú Почти все делящиеся клетки сосредоточены в этой зоне. Ú Клетки имеют густую цитоплазму и не имеют заметных вакуолей → у зоны деления желтоватый цвет.

II. Зона растяжения (зона роста). Ú Клетки сильно увеличиваются вдоль оси корня. Ú Вязкость цитоплазмы очень низкая, появляются большие вакуоли → в этой зоне корень очень светлый, почти прозрачный. Ú Клеточные деления почти отсутствуют. Ú За счет растяжения в этой зоне корень с большой силой проталкивает свою верхушку между частицами почвы. Ú Протяженность зоны ≈ несколько мм.

III. Зона всасывания Ú На ризодерме возникают многочисленные корневые волоски, плотно охватывающие частицы почвы. Ú Клетки больше не растягиваются и не смещаются относительно почвы. Ú Протяженность до нескольких см. Ú Зона всасывания непрерывно передвигается в почве по мере нарастания корневого окончания: молодые клетки со стороны зоны растяжения включаются в эту зону, а стареющие клетки переходят в состав зоны проведения.

IV. Зона проведения. Ú Корневые волоски вместе с клетками ризодермы погибают. Ú На смену им приходит покровная ткань корня – экзодерма.

Апикальное нарастание корня Ú Корень отличается от побега тем, что в апексе откладываются клетки не только вовнутрь, но и наружу (→ чехлик). Ú У хвощей, папоротников и некоторых плаунов имеется единственная инициальная клетка, от которой берут начало все клетки корня. Ú Эта клетка – в форме тетраэдра (выпуклое основание обращено в сторону чехлика). Деления происходят последовательно, всем четырем граням тетраэдра.

Ú У покрытосеменных растений апекс содержит несколько инициальных клеток. Ú У двудольных растений: • плерома (пер. - заполнение) → стела корня • периблема (пер. - покров, одежда) → первич. кора • чехлик и ризодерма Ú У однодольных растений: • плерома (пер. - заполнение) → стела корня • ризодерма как наружный слой периблемы • только чехлик Ú У голосеменных растений инициальных клеток несколько, но нет дифференциации на слои.

Первичное строение корня Ризодерма – покровная ткань молодого корня. Ú Максимального развития она достигает в зоне поглощения. Ú У многих растений клетки ризодермы дифференцируются на трихобласты и атрихобласты. Ú Волоски могут отсутствовать у корней, погруженных в воду. Ú Благодаря наличию волосков всасывающая поверхность корня увеличивается в 10 раз и >. Ú Длина корневых волосков – 1 -2 мм (у злаков и осок – до 3 мм).

Ú Корневой волосок – вырост клетки ризодермы. Не отделяется от клетки никакой стенкой. Ú Оболочка волоска очень тонкая, ее наружные слои содержат слизь. Ú Волосок выделяет в почву вещества, облегчающие избирательное поглощение ионов (идущее с затратой Е). Ú В цитоплазме много рибосом и митохондрий. Ú При образовании корневого волоска ядро клетки-трихобласта переходит в вырост и передвигается около растущего кончика волоска. Когда рост волоска заканчивается, ядро занимает положение в середине волоска.

Первичная кора. Ú Образована живыми клетками с тонкими оболочками. Ú Формируется система межклетников, вытянутых вдоль корня (→ дыхание). Ú У болотных растений первичная кора часто превращена в аэренхиму. Ú Клетки коры участвуют в поглощении и проведении веществ: 1. по симпласту (системе протопластов и плазматических связей) и 2. по апопласту (между оболочками клеток). Ú В коре синтезируются различные в-ва, часто здесь находятся гифы грибов, накапливаются запасные вещества.

Ú Самый внутренний слой коры – эндодерма. Ú В виде непрерывного слоя она окружает стелу. Ú Имеет 3 стадии развития: I стадия. Ú Клетки очень плотно смыкаются. Ú Стенки имеют утолщения – пояски Каспари (ПК): в них откладывается субериноподобное в-во и они одревесневают. Ú Транспорт из коры в стелу и обратно идет только по симпласту. Ú Есть пропускные клетки (Пр. К), не имеющие пояска Каспари.

II стадия. Ú Суберин откладывается по всей поверхности стенок эндодермы. Ú Некоторые клетки остаются пропускными. III стадия. Ú Происходит сильное утолщение и одревеснение всех стенок клеток кроме пропускных. Ú Третья стадия развития экзодермы характерна для корней однодольных и двудольных растений без вторичного утолщения

Экзодерма – ткань, подстилающая ризодерму. Ú Возникает как ткань, регулирующая прохождение веществ, а после отмирания ризодермы становится защитной покровной тканью. Ú Имеет много общего с эндодермой на I стадии развития: плотно сомкнутые живые паренхимные клетки по всей поверхности → слой суберина остаются пропускные неопробковевшие клетки

Стела. Возникает из плеромы. Стела Ú Вплотную к зоне деления закладывается самый наружный слой стелы – перицикл. Его клетки долго сохраняют меристематическую активность. Ú Под перициклом – прокамбий → дает первичные проводящие ткани. Ú Фл развивается раньше Кс, почти вплотную к зоне деления. (По Фл к апексу идут пластические вещества).

Ú Заложение Фл и Кс – экзархное, развитие – ц/стремительное Ú Далее: Кс в своем развитии обгоняет Фл и занимает центр корня. На поперечном срезе первичная Кс образует звезду, между лучей которой – группы элементов Фл. Ú Количество лучей «звезды» от двух до многих.

3. Вторичное строение корня Ú Происходит благодаря деятельности вторичных боковых меристем – камбия и феллогена (у папоротникообразных и однодольных – отсутствуют). Ú Камбий возникает в виде деятельной прослойки между Фл и Кс. Откладывает внутрь слои вторичной Кс (древесину), а наружу – вторичной Фл (луб). Ú Однако, образование годичных колец в корне выражено значительно слабее, чем в стебле. Ú Возникают сердцевинные (лубодревесинные) лучи.

Ú Постоянные ткани коры при вторичном утолщении корня погибают и заменяются перидермой при участии феллогена (образующегося в перицикле). Ú Корень, имеющий вторичное строение – тоньше, чем в зоне всасывания, – имеет бурую окраску.

4. Корневые системы Ú Корневая система – совокупность всех корней одной особи. Ú Корни могут быть: главными, боковыми и придаточными. Ú Главный корень – развивается из зародышевого корешка.

Ú Боковые корни возникают на главных, боковых или придаточных корнях, которые по отношению к ним являются материнскими. Ú Возникают обычно в зоне всасывания. – Клетки перицикла материнского корня делятся → меристематический бугорок. – Растущий зачаток прокладывает себе путь через первичную кору и выдвигается наружу. – Чаще всего бок. корни возникают против лучей ксилемы, поэтому располагаются правильными рядами. – Если бы ветвление происходило в апексе корня, это затрудняло бы его продвижение в почве.

Ú Придаточные корни могут возникать на стеблях, листьях и старых участках корней (в отличие от боковых корней). Ú Ткани, в которых возникают придаточные корни – это меристемы (апикальные, камбий, феллоген) или ткани, сохраняющие способность к новообразованию (сердцевинные лучи).

Корневые системы гоморизные Ú Вся корневая система аллоризные Ú (аллос – другой) представлена придаточными Ú Корневая система составлена корнями с боковыми главным и придаточными ответвлениями. корнями и их боковыми Ú Может быть: 1 - первично ответвлениями. гоморизной (у высших споровых) и 2 - вторично гоморизной (у покрытосеменных с рано отмирающим стержневым корнем).

Корневые системы стержневые (гл. корень сильно развит и заметен среди др. корней) мочковатые (гл. корень незаметен или его нет) кистевидные бахромчатые (на укороченном корневище или луковице) (на длинном горизонтальном корневище)

Дифференциация корней в корневых системах Кроме разделения на зоны корня у некоторых растений отчетлива разница между корневыми окончаниями Ú Ростовые Ú Сосущие корневые окончания: - возникают на ростовых - > мощные; - быстро удлиняются; - хорошо выражена зона растяжения; - апикальные меристемы интенсивно работают; - > долговечны. - - корнях; удлиняются медленно; апикальные меристемы почти перестают работать; хорошо развита зона всасывания; < долговечны

Корни Ú У деревьев корни: - скелетные; - полускелетные; - обрастающие глубинные (обеспечивают водой) поверхностные (обеспечивают солями) корневые мочки. Ú Бывают корни особого назначения: - запасающие; - втягивающие; - микоризные и др.

Обновление корней в корневых системах Ú У однолетних растений нарастание и ветвление корней идет в течение одного вегетационного сезона, а затем корневая система отмирает.

Ú У многолетних растений обновление корней приурочено к сезонам года: - луковичные и клубнелуковичные растения к концу вегетации теряют почти все корни и заново образуют их в новый сезон; - у растений со стержневой системой осенью мелкие корешки отмирают → зимуют толстые скелетные и полускелетные корни. Весной формируются придаточные корни и обрастающие корневые мочки; - у растений, живущих в условиях засушливого лета часто образуются недолговечные поверхностные эфемерные придаточные корни.

Ú Приостановка роста корней у многих трав и деревьев часто сопровождается метакутинизацией корневых окончаний: клетки чехлика опробковевают → образуются защитные футляры. Весной они разрываются и корень растет дальше.