При изучении этой темы необходимо сначала выяснить, что понимают под органом высших растений, какие факторы способствовали возникновению органов в процессе эволюционного развития растительного мира и как они формировались, какие главные органы выделяют для высших растений.

В дальнейшем необходимо рассмотреть основные закономерности в размещении органов - полярность и симметрия, и как они проявляются в растительном организме.

При обработке материала о корне, нужно выяснить, что он собой представляет, его основные и вспомогательные функции, характерные особенности корня, форму и глубину проникновения корней в почву. Затем необходимо изучить материал о классификации корней по происхождению и функциям. Особое внимание обратить на происхождение и направление роста главного, дополнительных и боковых корней растения. При обработке материала о корневую систему, нужно выяснить, что она собой представляет, по каким признакам классифицируют корневые системы.

Следует кратко охарактеризовать корневые системы по происхождению, по соотношению в них различных по происхождению корней (стержневая, китицева и бахромчатые мочковатая системы), по интенсивности охвата ими почвы. Затем необходимо выяснить анатомическое строение молодого корня, проработать материал о характеристику его зон и участков (корневого чехлика, разделения, роста дифференциации, всасывания, проведения), обратив внимание на их размещение в молодом корни, конкретные функции, особенности клеточного строения и структуры, любыми тканями образованы. При этом нужно более подробно остановиться на таких особых анатомических образованиях, как статоцисты, инициалы, инициальные слои, корневые волоски, трихобласты, атрихобласты, ризодерма.

Обрабатывая материал о первичной анатомическое строение корня, прежде всего следует выяснить, за счет мягких тканей она формируется и для каких групп растений характерна. Затем необходимо охарактеризовать основные части первичной анатомического строения корня - кожуру, первичную кору, центральный или осевой цилиндр. Характеризуя кожицу, нужно отметить, где она размещена, любыми тканями образована, особенности ее клеточного строения. Характеризуя первичную кору, следует отметить, на какие слои она может разделяться, как они размещены, какой-нибудь тканью образована, особенности ее клеточного строения. Внимание следует обратить на ендодерму, на ее клеточное строение, наличие пропускных клеток и их функции. Характеризуя центральный цилиндр, нужно отметить, где от размещен, с каких частей состоит, любыми тканями образован, какие функции выполняет. При этом основное внимание следует обратить на ведущие комплексы флоэмы и ксилемы, их представленность и размещение в корне. Как итог, следует выяснить в общих чертах происхождение и развитие в процессе роста корня основных анатомических образований первичной строения. Обрабатывая материал о вторичной строение корня, сначала нужно выяснить, для каких групп растений она характерна, с чем связаны изменения, ведущие к формированию вторичных образований. Коротко следует рассмотреть последовательность формирования вторичной строения в тесной связи с изменениями анатомического строения в разных частях корня. Необходимо четко знать, какими анатомическими структурами представлена типичная вторичная строение корня и ее особенности.
При обработке материала о метаморфозах и специализацию корней нужно выяснить, с чем связано возникновение этих видоизменений и какие основные виды видоизменений корня известны.

Следует кратко охарактеризовать эти видозмины (ходульные корни, пневматофор, корни-подпорки, эпифитные корни, гаустории, корнеплоды, коренебульбы), указав их особенности, связь с условиями существования, представленность в различных группах растений. При обработке материала о симбиозе корней высших растений с микроорганизмами почвы, сначала необходимо указать, какой тип биотических отношений отражает такой симбиоз и роль в этом корня. В дальнейшем необходимо более детально рассмотреть микоризу, обратив внимание на то, что она собой представляет, какую роль здесь выполняют растительный и грибной компоненты, которыми систематическими группами представлен грибной компонент, какие виды микоризы существуют и их краткая характеристика (особенности, представленность в различных группах растений). При изучении бактериоризы нужно проработать материал о том, что она собой представляет, о роли бактерий в этом симбиозе, какими группами они представлены, какое значение она имеет для растений и для почвы в целом, о строении бульбочки, о представленности бактериоризы в разных группах растений.

Ботаника - наука о растениях. Ботаника охватывает широкий круг проблем: закономерности внешнего и внутреннего строения (морфология и анатомия) растений, их систематику, развитие в течение геологического времени (эволюция) и родственные связи (филогения), особенности прошлого и современного распространения по земной поверхности (география растений), взаимоотношения со средой (экология растений), сложение растительного покрова (фитоценология, или геоботаника), возможности и пути хозяйственного использования растений (ботаническое ресурсоведение, или экономическая ботаника).

Методы исследования Ботаника пользуется как наблюдением, так и сравнительным, историческим и экспериментальным методами, включающими сбор и составление коллекций, наблюдение в природе и на опытных участках, эксперимент в природе и в условиях специализированных лабораторий, математическую обработку полученной информации. Наряду с классическими методами регистрации тех или иных признаков изучаемых растений используется весь арсенал современных химических, физических и кибернетических методов исследования.

Теофраст 372 -287 гг. до н. э. Сын Меланта. Из Эреса (Лесбос). Древнегреческий философ. Он был учеником Аристотеля, в 322 г. до н. э. стал его преемником, а значит, и главой перипатетической школы. "Перипатетик" посвятил себя изучению естественных наук, таких, как ботаника, минералогия, зоология, физика, астрономия, метеорология, и написал 18 книг по истории натурфилософии. Иногда количество студентов в его школе достигало 2000 человек. В 286 г. до н. э. Теофраст прекратил свою деятельность. Однако оригинал дошедшего до нас скульптурного портрета, по всей вероятности, был создан еще при его жизни.

В России в XV-XVII веках переводят с греческого, латинского и европейских языков и переписывают описания лекарственных растений. В XVIII веке, положив в основу своей искусственной системы строение цветка, Линней разбил мир растений на 24 класса. Система Линнея не надолго пережила своего создателя, однако значение её в истории ботаники огромно.

XIX век ознаменовался интенсивным развитием естествознания в целом. Бурное развитие получили и все отрасли ботаники. Решающее влияние на систематику оказала эволюционная теория Ч. Дарвина.

Тахтаджян Армен Леонович (1910 -2009 гг), Основные труды по систематике эволюционной морфологии и филогении высших растений, происхождению цветковых, по фитогеографии, палеоботанике. Разработал систему высших растений и подробную систему цветковых, предложил вариант системы органического мира. Создал школу морфологов и систематиков растений. Под редакцией и при участии Т. издаются «Флора Армении» и «Ископаемые цветковые растения СССР» (т. 1, 1974). Т. - президент Всесоюзного ботанического общества (с 1973). Президент Отделения ботаники Международного союза биологических наук (с 1975) и Международной ассоциации по таксономии растений (с 1975). Член Национальной АН США (1971), Финской академии наук и словесности (1971), Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина» (1972), Линнеевского общества в Лондоне (1968) и др. научных обществ. Премия им. В. Л. Комарова АН СССР (1969) за монографию «Система и филогения цветковых растений» (1966).

Основные органы растений Строение тела высшего растения можно представить так: Все органы растений подразделяются на вегетативные и генеративные: - вегетативные органы – корень, побег (стебель, лист, почка) и их метаморфозы; - генеративные органы – цветок, соцветие, плод, семя. Метаморфоз (от греч. metamórphosis - превращение) у растений, видоизменения основных органов растения, связанные обычно со сменой выполняемых ими функций или условий функционирования. Метаморфоз происходит в онтогенезе растения и заключается в изменении хода индивидуального развития органа, которое выработалось и закрепилось в процессе эволюции.

Вегетативные органы растений это части растения, выполняющие основные функции питания и обмена веществ с внешней средой. К вегетативным органам относятся: - листостебельные побеги, обеспечивающими фотосинтез; - корни, обеспечивающие водоснабжение и минеральное питание. Вегетативные органы могут выполнять функции вегетативного размножения.

КОРЕНЬ Корень - основной вегетативный орган растения, выполняющий в типичном случае функцию почвенного питания. Корень - осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину благодаря деятельности апикальной меристемы. От побега он морфологически отличается тем, что на нем никогда не возникают листья, а апикальная меристема всегда прикрыта чехликом. Кроме главной функции поглощения веществ из почвы, корни выполняют и другие функции: а) корни укрепляют растения в почве, делают возможным вертикальный рост и вынесение побегов вверх; б) в корнях синтезируются различные вещества (многие аминокислоты, гормоны, алкалоиды и пр.), которые затем передвигаются в другие органы растения; в) в корнях могут откладываться запасные вещества; г) корни взаимодействуют с корнями других растений, микроорганизмами, грибами, обитающими в почве.

Типичные корни имеют некоторые дополнительные физиологические особенности, отличающие их от стебля: 1) корень положительно (+) геотропичен, то есть растем вертикально вниз под действием силы тяжести; 2) отрицательно (-) фототропичен, это проявляется в том, что корни уклоняются от падающих лучей света в противоположную сторону и 3) положительно (+) гидротропичен, то есть, ориентирует свой рост в почве в сторону большей влажности. Положительный геотропизм корня Прорастающее семя Зародышевый корешок ПОЧВА

Главный корень - корень, развившийся из зародышевого корешка при прорастании семени, является корнем I порядка. Боковые корни, отходящие от него, являются корнями II порядка, на них развиваются корни III порядка и т. д. Обычно ветвление корней идет не более чем до IV порядка. Боковые корни пронизывают почву в разных направлениях и всасывают воду и соли из большого объема почвы. Придаточных корней могут возникать на побегах и на корнях, но в последнем случае, в отличие от боковых корней, на старых его участках. Совокупность всех корней растения называют корневой системой. д Типы корневых систем: По форме: А, Б – стержневая; В, Г – мочковатая; Д – бахромчатая; по проис- хождению: А – система главного корня; Б, В – смешанная корневая система; Г – придаточная корневая система; 1 – главный корень; 2 – боковые корни; 3 – придаточные стеблеродные корни; 4 – основания побегов.

Основные метаморфозы корней Корнеклубни образуются в результате утолщения боковых и Корнеплод - видоизменённый придаточных корней. сочный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений двулетние. Втягивающие (контрактильные) корни у луковиц и клубнелуковиц которые при сокращении втягивают клубнелуковицу в грунт. При этом контрактильные корни как бы спадаются, становятся поперечно-морщинистым.

Воздушные корни боковые корни, растут вниз. Поглощают воду и кислород из воздуха. Опорные досковидные корни, характерные для крупных деревьев тропического дождевого леса. Пневматофоры (дыхательные Ходульные корни - корни). Появляются на выполняют роль опоры. подземных боковых корнях и растут вертикально вверх, поднимаясь над водой или почвой. Бактериальные клубеньки на корнях высших растений - сожительство высших растений с азотфиксирующими бактериями - представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями.

И обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям .

На корне нет листьев, в клетках корня нет хлоропластов .

Кроме основного корня, многие растения имеют боковые и придаточные корни . Совокупность всех корней растения называют корневой системой . В случае, когда главный корень незначительно выражен, а придаточные корни выражены значительно, корневая система называется мочковатой . Если главный корень выражен значительно, корневая система называется стержневой .

Некоторые растения откладывают в корне запасные питательные вещества , такие образования называют корнеплодами .

Основные функции корня

• Закрепление растения в субстрате .
• Всасывание , проведение воды и минеральных веществ.
• Запас питательных веществ в главном корне.
• Взаимодействие с корнями других растений (симбиоз), грибами , микроорганизмами , обитающими в почве (микориза , клубеньки представителей семейства Бобовые).
• Синтез биологически активных веществ .

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

Происхождение корня

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. Например, у мохообразных настоящих корней нет, их вегетативное тело небольших размеров - до 30 см, обитают мхи во влажных местах. У папоротниковидных появляются настоящие корни, это приводит к увеличению размеров вегетативного тела и к расцвету этой группы в каменноугольный период .

Особенности строения корней

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.

В своей простейшей форме термин корневая архитектура относится к пространственной конфигурации корневой системы растения. Эта система может быть чрезвычайно сложной и зависит от множества факторов, таких как вид самого растения, состав почвы и наличие питательных веществ . Конфигурация корневых систем служит для структурной поддержки растения, конкуренции с другими растениями и для поглощения питательных веществ из почвы . Корни растут до определённых условий, которые, если их изменить, могут препятствовать росту растения. Например, корневая система, развившаяся в сухой почве, может быть не столь эффективной в затопленной почве, однако растения могут адаптироваться к другим изменениям окружающей среды, таким как сезонные изменения .

Части корня

• Корневой чехлик , или калиптра . Живой наперсток из клеток, живущих 5-9 дней. Наружные клетки отслаиваются ещё живыми и выделяют обильную слизь, облегчающую прохождение корня между частицами почвы. На смену им, изнутри, апикальная меристема продуцирует новые клетки. В клетках осевой части чехлика, так называемой колумелле, находятся подвижные крахмальные зёрна, обладающие свойствами кристаллов. Они играют роль статолитов и определяют геотропические изгибы корней.
• Зона деления . Около 1 мм, прикрыта снаружи чехликом. Она более тёмная или желтоватого цвета, состоит из мелких многогранных, постоянно делящихся клеток с густой цитоплазмой и крупным ядром. В зону деления входит апекс корня с его инициалями и их производными.
• Зона роста , или зона растяжения . Составляет несколько миллиметров, более светлая, прозрачная. Клетки, пока их клеточные стенки не станут жёсткими, растягиваются в длину при всасывании воды. Это растяжение толкает кончик корня дальше в почву.
• Зона всасывания , или зона поглощения и дифференциации . До нескольких сантиметров. Хорошо выделяется благодаря развитию ризодермы, поверхностной ткани, часть клеток которой даёт длинные тонкие выросты - корневые волоски. Они поглощают почвенные растворы в течение нескольких дней, ниже их формируются новые волоски.
• Зона проведения . Старая ризодерма отмирает и слущивается. Корень при этом немного утончается, становится покрытым наружным слоем первичной коры - экзодермой, выполняющим функцию покровной ткани. Переход одной зоны в другую постепенный и условный.

Зоны молодого корневого окончания

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

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: составляет всего несколько миллиметров, выделяется светлой окраской и как бы прозрачна. Клетки зоны растяжения уже не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание вглубь почвы. В пределах зоны роста происходит разделение клеток на ткани.

Окончание зоны растяжения 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 - выростов клеток поверхностной ткани. Они увеличивают всасывающую поверхность корня, выделяют продукты обмена; находятся чуть выше корневого чехлика. Все вместе они создают впечатление белого пушка вокруг корня. У растения, только что вынутого из почвы, всегда можно увидеть прилипшие к корневым волоскам комочки почвы. Они содержат слой протоплазмы, ядро, крупную вакуоль; их тонкие, легко проницаемые для воды оболочки плотно склеиваются с комочками почвы. Корневые волоски выделяют в почву различные вещества. Длина варьируется у разных видов растений от 0,06 до 10 мм. С увеличением влажности почвы образование замедляется; не образуются они и в очень сухой почве. 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, поглощённые корневыми волосками, транспортируются в вышележащие отделы растения.

Анатомическое строение корня

В зоне роста клетки начинают дифференцироваться на ткани, и в зоне всасывания и проведения формируются проводящие ткани, обеспечивающие подъём питательных растворов в надземную часть растения. Возможно, наиболее яркой характеристикой корней, которая отличает их от других органов растений, таких как стволовые ветви и листья, является то, что корни имеют эндогенное происхождение , то есть они происходят и развиваются из внутреннего слоя материнской оси, такого как перицикл . Стволовые ветви и листья, напротив, экзогенные , то есть они начинают развиваться из коры, внешнего слоя.

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

Видоизменения корней:

• Корнеплод - утолщённый главный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений - двулетние . Корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа , морковь , петрушка).
• Корнеклубень (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней. С их помощью растение цветёт быстрее.
• Корни-зацепки - своеобразные придаточные корни. При помощи этих корней растение «приклеивается» к любой опоре.
• Ходульные корни - отходящие от ствола под углом придаточные корни, которые достигнув грунта, в него врастают. Иногда со временем основания стволов перегнивают и деревья стоят только на этих корнях, как на ходулях. Выполняют роль опоры. Ходульные корни мангровых деревьев служат не только для опоры, но и для дополнительного снабжения воздухом.
• Досковидные корни представляют собой боковые корни, проходящие у самой поверхности почвы или над ней, образующие треугольные вертикальные выросты, примыкающие к стволу. Характерны для крупных деревьев тропического дождевого леса.
• Воздушные корни , или Дыхательные корни - выполняют функцию дополнительного дыхания, растут в надземной части. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха . Образуются у многих тропических , в особенности у мангровых растений в условиях недостатка минеральных солей в почве тропического леса . Встречаются и у растений умеренного пояса . Они могут иметь разнообразную форму: змеевидную, коленчатую, спаржевидную (растущие вертикально вверх пневматофоры ) . Основным способом движения газов в дыхательных корнях является диффузия через чечевички и аеренхиму . В манграх дополнительно помогает повышение давления воды при приливе, при котором корни сжимаются и часть воздуха выдавливается, и понижение давления воды при отливе, при котором воздух засасывается в корни. Это можно сравнить со вдохом и выдохом у позвоночных .
• 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.
• Бактериальные клубеньки на корнях высших растений - сожительство высших растений с азотфиксирующими бактериями - 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.
• Корни-подпорки (столбовидные корни) - придаточные корни некоторых тропических растений, растущие на стволах и ветвях и дорастающие до земли .

См. также

• Корнепластика - вид декоративно-прикладного искусства

Примечания

1. // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 4 т. - СПб. , 1907-1909.
2. Malamy J. E. Intrinsic and environmental response pathways that regulate root system architecture (англ.) // Plant, Cell & Environment (англ.) русск. : journal. - 2005. - Vol. 28 . - P. 67-77 . - DOI :10.1111/j.1365-3040.2005.01306.x . - PMID 16021787 .
3. Caldwell M. M., Dawson T. E., Richards J. H. Hydraulic lift: consequences of water efflux from the roots of plants (англ.) // Oecologia : journal. - 1998. - January (vol. 113 , no. 2 ). - P. 151-161 . - DOI :10.1007/s004420050363 . - Bibcode : 1998Oecol.113..151C . - PMID 28308192 .
4. Gangulee H. C., Das K. S., Datta C. T., Sen S. College Botany (неопр.) . - Kolkata: New Central Book Agency. - Т. 1.
5. Dutta A. C., Dutta T. C. BOTANY For Degree Students (англ.) . - 6th. - Oxford University Press .

Живые организмы изучает наука биология. Строение корня растения рассматривается в одном из разделов ботаники.

Корень является осевым вегетативным органом растения. Для него характерен неограниченный верхушечный рост и радиальная симметрия. Особенности строения корня зависят от многих факторов. Это эволюционное происхождение растения, его принадлежность к тому или иному классу, среда обитания. В качестве основных функций корня можно назвать укрепление растения в почве, участие в вегетативном размножении, запас и синтез органических питательных веществ. Но самая важная функция, обеспечивающая жизнедеятельность растительного организма, - почвенное питание, которое осуществляется в процессе активного всасывания из субстрата воды, содержащей растворенные минеральные соли.

Типы корней

Внешнее строение корня во многом обусловлено тем, к какому типу он относится.

• Главный корень. Его образование происходит из зародышевого корешка, когда семя растения начинает прорастать.
• Придаточные корни. Они могут появляться на различных частях растения (стебель, листья).
• Боковые корни. Именно они образуют разветвления, начинаясь от ранее появившихся корней (главного или придаточных).

Виды корневых систем

Корневая система - общность всех корней, которые имеются у растения. При этом внешний вид этой совокупности у различных растений может сильно варьироваться. Причиной тому служит наличие или отсутствие, а также разная степень развития и выраженности различных типов корней.

В зависимости от этого фактора различают несколько типов корневых систем.

• Название говорит само за себя. Главный корень выступает в роли стержня. Он хорошо выражен по размеру и длине. Строение корня по данному типу характерно для Это щавель, морковь, фасоль и пр.
• Для данного типа характерны свои особенности. Внешнее строение корня, являющегося главным, ничем не отличается от такового у боковых. Он не выделяется в общей массе. Образовавшись из зародышевого корешка, он растет совсем недолго. Мочковая корневая система характерна для однодольных растений. Это хлебные злаки, чеснок, тюльпан и пр.
• Корневая система смешанного типа. Ее строение соединяет в себе особенности двух, описанных выше, типов. Главный корень хорошо развит и выделяется на общем фоне. Но при этом сильно развиты и придаточные корни. Характерна для помидора, капусты.

Историческое развитие корня

Если рассуждать с точки зрения филогенетического развития корня, то его появление произошло гораздо позже, чем образование стебля и листа. Скорее всего, толчком для этого послужил выход растений на сушу. Для того чтобы закрепиться в твердом субстрате, представителям древней флоры требовалось что-то, что может послужить опорой. В процессе эволюции сначала образовались корнеподобные подземные веточки. Позже они дали начало развитию корневой системы.

Корневой чехлик

Формирование и развитие корневой системы осуществляется в течение всей жизни растения. Строение корня растения не предусматривает наличия листьев и почек. Его рост осуществляется за счет увеличения в длину. В точке роста он покрыт корневым чехликом.

Процесс роста связан с образовательной ткани. Именно она находится под корневым чехликом, выполняющим функцию защиты нежных делящихся клеток от повреждений. Сам чехлик - это совокупность тонкостенных живых клеток, в которых постоянно происходит процесс обновления. То есть, при продвижении корня в почве застарелые клетки постепенно слущиваются, а на их месте нарастают новые. Также расположенные снаружи клетки чехлика выделяют особую слизь. Она облегчает продвижение корня в твердом почвенном субстрате.

Общеизвестно, что в зависимости от среды обитания строение растений сильно различается. Например, водные растения не имеют корневого чехлика. В процессе эволюции у них образовалось другое приспособление - водяной кармашек.

Строение корня растения: зона деления, зона роста

Клетки, появившись из со временем начинают дифференцироваться. Таким образом формируются зоны корня.

Зона деления. Она представлена клетками образовательной ткани, которые впоследствии и дают начало всем остальным типам клеток. Размер зоны - 1 мм.

Зона роста. Представлена гладким участком, длина которого составляет от 6 до 9 мм. Следует сразу за зоной деления. Для клеток характерен интенсивный рост, в ходе которого они сильно вытягиваются в длину, и постепенная дифференциация. Следует заметить, что процесс деления в данной зоне почти не осуществляется.

Зона всасывания

Этот участок корня протяженностью несколько сантиметров также часто называют зоной корневых волосков. Это название отражает особенности строения корня на данном участке. Там имеются выросты клеток кожицы, размер которых может варьироваться от 1 мм до 20 мм. Это и есть корневые волоски.

Зона всасывания - это место, где осуществляется активное поглощение воды, в которой содержатся растворенные минеральные вещества. Деятельность клеток корневых волосков, в данном случае, можно сравнить с работой насосов. Этот процесс очень энергозатратный. Поэтому в клетках зоны всасывания содержится большое количество митохондрий.

Очень важно обратить внимание еще на одну особенность корневых волосков. Они способны выделять особую слизь, содержащую угольную, яблочную и лимонную кислоты. Слизь способствует растворению минеральных солей в воде. Частицы почвы благодаря слизи словно приклеиваются к корневым волоскам, облегчая процесс всасывания питательных веществ.

Строение корневого волоска

Увеличение площади зоны всасывания происходит именно за счет корневых волосков. Например, их количество у ржи достигает 14 миллиардов, образуя суммарную длину до 10 000 километров.

Внешний вид корневых волосков делает их похожими на белый пушок. Живут они недолго - от 10 до 20 дней. На формирование новых у растительного организма уходит совсем немного времени. Например, образование корневых волосков у молодых сеянцев яблони осуществляется за 30-40 часов. Тот участок, где произошло отмирание этих необычных выростов, еще в течение некоторого времени может всасывать воду, а потом его покрывает пробка, и эта способность теряется.

Если говорить о строении оболочки волоска, то, прежде всего, следует выделить ее тонкость. Эта особенность помогает волоску поглощать питательные вещества. Клетка его почти полностью занята вакуолью, окруженной тонким слоем цитоплазмы. Ядро располагается в верхней части. Пространство вблизи клетки представляет собой особый слизистый чехол, способствующий склеиванию корневых волосков с мелкими частичками почвенного субстрата. Благодаря этому гидрофильность почвы повышается.

Поперечное строение корня в зоне всасывания

Зону корневых волосков также часто называют зоной дифференциации (специализации). Это не случайно. Именно здесь на поперечном разрезе можно увидеть определенную слоистость. Она обусловлена разграничением слоев внутри корня.

Таблица «Строение корня на поперечном срезе» представлена ниже.

Следует отметить, что внутри коры тоже имеется разграничение. Ее наружный слой называется экзодерма, внутренний - эндодерма, а между ними находится основная паренхима. Именно в этом промежуточном слое происходит процесс направления растворов питательных веществ в сосуды древесины. Также, в паренхиме синтезируются некоторые жизненно важные для растения органические вещества. Таким образом, внутреннее строение корня позволяет в полном объеме оценить значимость и важность функций, которые выполняет каждый из слоев.

Зона проведения

Располагается над зоной всасывания. Самый большой по длине и наиболее прочный участок корня. Именно здесь происходит передвижение важных для жизнедеятельности растительного организма веществ. Это возможно благодаря хорошему развитию проводящих тканей в этой зоне. Внутреннее строение корня в зоне проведения обуславливает его способность транспортировать вещества в обоих направлениях. По восходящему току (вверх) идет передвижение воды с растворенными в ней минеральными соединениями. А вниз доставляются органические соединения, которые участвуют в жизнедеятельности клеток корня. Зона проведения - это место образования боковых корней.

Строение корня проростка фасоли четко иллюстрирует основные этапы процесса формирования корня растений.

Особенности строения корня растения: соотношение наземной и подземной частей

Для многих растений характерно такое развитие корневой системы, которое приводит к ее преобладанию над наземной частью. Примером может служить кочанная капуста, корень которой в глубину может вырасти на 1,5 метра. Ширина его может составлять до 1, 2 метра.

Настолько разрастается, что занимает пространство, диаметр которого может достигать 12 метров.

А у растения люцерна высота наземной части не превышает 60 см. Тогда как длина корня может составлять более 2 метров.

Все растения, обитающие в местностях с песчаными и скалистыми почвами, имеют очень длинные корни. Это обусловлено тем, что в таких почвах вода и органические вещества находятся очень глубоко. В процессе эволюции растения долго приспосабливались к таким условиям, постепенно менялось строение корня. В результате чего они стали достигать той глубины, где растительный организм может запастись необходимыми для роста и развития веществами. Так, например, корень может в глубину составлять 20 метров.

Корневые волоски у пшеницы ветвятся настолько сильно, что их суммарная длина может достигать 20 км. Однако, это не предельная величина. Неограниченный верхушечный рост корней в отсутствие сильной конкуренции с другими растениями может увеличить это значение еще в несколько раз.

Видоизменения корней

Строение корня некоторых растений может меняться, образуя так называемые видоизменения. Это своего рода приспособления растительных организмов в конкретных условиях обитания. Ниже представлено описание некоторых видоизменений.

Корневые клубни характерны для георгина, чистяка и некоторых других растений. Образуются за счет утолщения придаточных и боковых корней.

Плющ и кампсис тоже отличаются особенностями строения этих вегетативных органов. У них имеются так называемые корни-прицепки, которые позволяют им цепляться за рядом стоящие растения и другие опоры, находящиеся в их досягаемости.

Отличающиеся большой длиной и всасывающие воду, имеются у монстеры и орхидеи.

Растущие вертикально вверх дыхательные корни участвуют в выполнении функции дыхания. Имеются у ивы ломкой.

У таких овощных культур, как морковь, свекла, редис, имеются корнеплоды, которые образовались за счет разрастания главного корня, внутри которого запасаются питательные вещества.

Таким образом, особенности строения корня растения, приводящие к образованию видоизменений, зависят от многих факторов. Основными являются среда обитания и эволюционное развитие.

Корень - основной вегетативный орган высших растений, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения из него воды и минеральных веществ. Кроме того, корень может выполнять функции:

• Закрепление растения в субстрате.
• Вегетативное размножение.
• Синтез биологически активных веществ (гормоны)
• Поглощение воды и веществ
• Запасающая
• Выделительная
• Симбиоз (с грибами и бактериями)
• У многих растений корни выполняют особые функции (воздушные корни, корни-присоски).

Корень, как и побег, возник вследствие морфологической дифференциации осевых органов древнейших высших растений. Корню, как органу водообеспечения и минерального питания растения, дали начало поземные теломы – ризомоиды , на поверхности которых развивались ризоиды. В процессе эволюции корень возник позднее побега. Корень, как и стебель, - радиально симметричный орган , характеризующийся апикальным ростом, осуществляемым деятельностью, находящейся на его конце меристемы, и участвующий в транспорте веществ . Корень отличается от стебля отсутствием листьев, наличием чехлика, прикрывающего апикальную меристему, волосков, поглощающих из почвы воду, и эндогенным ветвлением.

Корень - осевой орган растения , обладающий, как правило, цилиндрической формой, радиальной симметрией и неограниченным ростом за счет деятельности верхушечной меристемы. Он морфологически отличается от побега тем, что обладает положительным геотропизмом (растет вниз), эндо­генным ветвлением, радиальным проводящим пучком в первичном строении. Его верхушечная меристема всегда прикрыта корневым чехликом, и на нем не формируются листья и почки (за исключением придаточных).

Эффективность минерального питания зависит от площади, поглощающей поверхности корней, которая увеличивается благодаря обильному ветвлению, образованию корневых волосков и придаточных корней , постоянному нарастанию и передвижению всасывающих окончаний в новые участки почвы.

При изучении строения молодых корешков можно выделить следующие зоны. На кончике корня располагаются клетки апикальной меристемы, обеспечивающие рост в длину и слагающие зону деления. Ее длина составляет в среднем 1-5 мм. Снаружи меристема прикрыта корневым чехликом , вы­полняющим защитную функцию и облегчающим продвижение корня в почве. Корневой чехлик также способствует ориентации корня в почве. За зоной деления следует зона растяжения (роста) . В ней клеточные деления уже почти отсутствуют, а объем корня увеличивается за счет обводнения клеток и появления больших вакуолей. В расположенной выше зоне всасывания (поглощения) клетки прекращают рост и начинают дифференциацию . На по­верхности образуются корневые волоски , выполняющие функцию всасывания воды и минеральных веществ. Эта зона непрерывно передвигается в почве по мере нарастания корневого окончания. Зона проведения обладает хорошо развитой проводящей тканью и передает почвенные растворы выше по органу. В ней также появляются боковые корни.