Вегетативные органы растений Орган часть растения

Вегетативные органы растений

Орган – часть растения определенного строения, выполняющая определенные функции. Органы высших растений подразделяются на 2 группы: • Вегетативные: • Генеративные: • Корень • Стебель • Лист • Цветок и его производные (семя и плод) • Побег – стебель с листьями, производное одного массива апикальной меристемы

Свойства органов: • Полярность – различия между противоположными полюсами растения, органа или отдельной клетки. • Тропизмы – физиологические различия между полюсами (геотропизм, фототропизм и т. д. ). • Симметрия (радиальная, билатеральная, асимметрия).

Метаморфизированные органы – это такие, у которых под действием среды обитания или в зависимости от определенной функции произошли наследственно закрепленные усиление одной функции, сопровождающееся резким изменением формы, и потеря других. • Аналогичные органы – выполняют сходные функции и морфологически подобны, но различны по происхождению (например, колючки барбариса – листья, дикой груши – побеги, белой акации – прилистники. Шипы – выросты коры стебля (малина, шиповник, крыжовник, ежевика). • Гомологичные органы выполняют разные функции и различаются морфологически, но имеют одинаковое происхождение (например, защитная кроющая почечная чешуя, колючка барбариса, усик гороха, ловчий орган мухоловки – листья, клубень картофеля, луковица тюльпана, корневище пырея, усик винограда, колючки гледичии – побеги)

Корень – подземная часть растения Функции: 1. Почвенное питание. 2. Закрепление растения в почве. 3. Синтез веществ (аминокислот, алкалоидов, гормонов и т. д. ). 4. Запасающая функция (морковь, свекла). 5. Взаимодействие с другими организмами почвы (др. растениями, грибами, микроорганизмами). 6. Вегетативное размножение.

Зоны молодого корня 1. Зона деления Меристема снаружи прикрыта корневым чехликом. • Он защищает апикальную меристему корня. • Облегчает продвижение кончика корня между частицами почвы. • Способствует ориентации корня. 2. Зона растяжения - увеличивается объем корня 3. Зона всасывания (поглощения) здесь клетки прекращают рост и образуются корневые волоски. 4. Зона проведения - обладает хорошо развитой проводящей тканью. В этой зоне начинают формироваться боковые корни. Рис. 2. Внешнее строение молодого корня (по: Рейвн и др. , 1990)

Апикальное нарастание корня У двудольных растений инициали расположены в 3 слоя: • Нижний ряд инициалей впоследствии дает начало корневому чехлику и ризодерме. • Средний слой - дает начало клеткам коры. • Верхний слой - проводящей системе. У однодольных растений инициали нижнего слоя дают начало только корневому чехлику, а ризодерма формируется из наружного слоя периблемы. Т. е. уже в зоне деления обнаруживается четкое разграничение на 3 зоны: наружную - дерматоген (производная зона нижнего ряда инициалей), среднюю - периблему и внутреннюю – плерому.

Первичное строение корня (в зоне всасывания) 1. Ризодерма - всасывающая ткань. Различают 2 типа клеток ризодермы: трихобласты и атрихобласты. 2. Первичная кора – подразделяется на экзодерму, мезодерму и эндодерму. На радиальных и поперечных стенках эндодермы формируются пояски Каспари, в которых содержится вещество, сходное с суберином. Функция – контроль за проведением веществ. 3. Центральный цилиндр (стела). Сразу под эндодермой находится перицикл, формирующий боковые корни. На поперечном срезе ксилема выглядит как звезда, число лучей у которой от 1 до 30. Между этими лучами располагаются участки флоэмы. Такой тип проводящей системы облегчает поступление растворов в сосуды, т. к. лучи ксилемы подходят к периферии стелы. Рис. 3. Участок поперечного среза корня ириса (по: Тутаюк, 1972): А – первичная кора; Б– центральный цилиндр; 1 – эпиблема; 2 – запасающая паренхима; 3 – эндодерма; 4 – пропускная клетка; 5 – перицикл; 6 – ксилема; 7 – флоэма; 8 – экзодерма

Развитие эндодермы • • • 1 стадия – образование поясков Каспари (двудольные и голосемянные со вторичным утолщением корня). 2 стадия – отложение суберина на внутренней поверхности первичной оболочки, изолирующий пояски Каспари от цитоплазмы (у однодольных без вторичного утолщения корней). 3 стадия – на субериновый слой откладывается толстая слоистая целлюлозная оболочка, со временем одревесневающая. Наружные стенки почти не утолщаются. Образуются подковообразные утолщения.

Строение стелы корня Радиальные пучки, имеющие по одному тяжу ксилемы и флоэмы, называют монархными, с двумя – диархными, с тремя – триархными, с четырьмя – тетрархными, с пятью – пентархными, с несколькими - полиархными.

Образование боковых корней: Начинается в перицикле, напротив луча ксилемы

Вторичное утолщение корня Характерно для голосеменных и двудольных растений. Вторичное утолщение включает несколько этапов: • Заложение камбия. Он закладывается между лучами флоэмы и ксилемы в виде участков. Камбий откладывает внутрь вторичную ксилему (древесину), наружу вторичную флоэму (луб). Рис. 4. Вторичное строение корня тыквы (фото П. П. Силкина)

Заложение камбия • • Вторичные изменения начинаются выше зоны боковых корней, с момента заложения камбиального кольца. В центральном цилиндре корня формируются открытые коллатеральные пучки, в числе, равном числу лучей первичной ксилемы. Пучковый камбий формируется из тонкостенных живых клеток, лежащих с внутренней стороны первичной флоэмы. Он дает вторичные проводящие ткани. Межпучковый камбий образуется из клеток перицикла и дает паренхимные лучи.

• Феллоген образуется из производных клеток перицикла и начинает откладывать клетки пробки. В клеточных стенках пробки откладываются суберин и лигнин, а т. к. она находится под эндодермой, то первичная кора теряет связь с живыми клетками центрального цилиндра • Первичная кора отмирает и под давлением нарастающей изнутри массы сбрасывается (корень “линяет”). Пробка становится покровной тканью корня.

Корнеплоды (разнообразие типов вторичного утолщения) Поликамбиальный корень свеклы Корнеплоды моркови и редьки

Рис. 5. Поликамбиальный корень свеклы (фото П. П. Силкина)

Типы корней и корневых систем Корневая система - это совокупность всех корней одной особи. Различают следующие типы корней: • Главный корень - развивается из зародышевого корешка. • Боковые корни - всегда возникают на корне из перицикла. • Придаточные корни - возникают на стеблях, листьях из меристем, сердцевинных лучей и других тканей.

Форма корневой системы • Стержневая – главный корень хорошо развит • Мочковатая – главный корень не развит или даже отмирает, корневая система состоит из множества почти одинаковых по величине корней.

Типы корневых систем • • • Аллоризная (стержневая) – представлена у голосеменных и двудольных покрытосеменных растений Первично гоморизная представлена только придаточными корнями (плауны, хвощи, папоротники) Вторично гоморизная (мочковатая) - главный корень закладывается, но рано отмирает или вообще не развивается, поэтому корневая система состоит из придаточных корней 1, 5 – первично гоморизная 2, 3 – аллоризная 4 –вторично гоморизная

Микоризы и корневые клубеньки

Метаморфозы корня • • • Корнеплоды Бактериальные клубеньки Микоризные корни Корневые шишки Корневые клубни Ходульные корни Воздушные корни Втягивающие корни Столбовидные корни Корни-подпорки Контрфорсы

Корнеплоды образуются как из главного корня, так и из нижних участков стебля. В этих частях накапливается большой запас органических веществ. Корнеплоды моркови, свёклы, редьки, редиса, репы – важные овощные культуры.

Корневые клубни

Ходульные корни

Ходульные корни

Воздушные корни

Гаустории

Досковидные корни

Столбовидные корни (Корни-подпорки)

Дыхательные корни (пневматофоры)

Спасибо за внимание!