Melyik szövet képviseli az osztódási zónát? Növényi gyökerek

A hosszmetszetben a következő gyökérzónákat (növényi gyökérterületeket) különböztetjük meg:

• Növekedési zóna gyökérsapkával;
• a megnyúlás és a sejtdifferenciálódás kezdete;
• szívózóna;
• vezető zóna.

Gyökérzónák

Növekedés

A gyökér növekedési zónája (osztódási zóna) 2-3 mm hosszú csúcsot foglal el. Ez az aktívan osztódó sejtek zónája, a gyökérmerisztéma. Minden gyökérszövet ebből a nevelőszövetből származik.

Fedett növekedési terület gyökérsapka, amely megóvja a károsodástól és elősegíti a gyökér előrehaladását a talajban. A kupak sejtjei fokozott turgorral rendelkeznek. Ahogy a gyökerek mélyülnek a talajban, kitörlődnek, külső rétegük lehámlik, a gyökérmerisztéma miatt belülről új sejtek nőnek.

Ficamok

A nyúlási zónában a sejtek hosszanti irányban nagymértékben megnövekednek és hengeresekké válnak. Nagy vakuolák jelennek meg bennük. A sejtek együttes növekedése ebben a zónában olyan erőt hoz létre, amely mélyebbre kényszeríti a gyökeret a talajba.

Ez a zóna is kicsi, és néhány millimétert foglal el. Felső részén a sejtek specializálódni kezdenek, végül edényekké, tracheidákká és más típusú gyökérsejtekké alakulnak a szívózónában.

Szívás

A gyökér abszorpciós zóna hossza néhány millimétertől néhány centiméterig terjed. Felületét integumentáris szövet – gyökérszőrökkel rendelkező bőr – védi. A bőr alatt a gyökérkéreg található, amely központi részét vezető rendszerrel veszi körül.

A vezető zóna a gyökér teljes többi része, a szívózónától a növényi szárig. Ez a terület sűrűbb integumentáris szövettel rendelkezik, megvastagodott, a kambium aktivitása miatt megnőtt az erek és a szitacsövek száma.

A gyökérvezetési zóna közvetítő a szívózóna és a növény föld feletti része között.

Összefoglaló táblázat a gyökérzónák felépítéséről és funkcióiról

Zóna neve	Szerkezeti jellemzők	Funkciók
Osztályzóna	Kis élő sejtek, amelyek gyorsan osztódnak	Az összes többi zóna és gyökérszövet kezdete
Növekedési zóna	A sejtek növekednek és méretük nő	Alapvető gyökérnövekedést biztosít
Szívózóna	A külső réteget gyökérszőrrel rendelkező sejtek képviselik	Biztosítja a víz felszívódását a benne oldott jótékony anyagokkal
A helyszín területe	A vezető szövetek jól fejlettek	Szállítás

A növény gyökér belső szerkezete

A gyökér külső fedőszövete - bőr- különbözik a szár és a levél bőrétől a gyökérszőrök jelenlétében, a sztóma és a kutikula hiányában, könnyű vízáteresztő képességében és felszívóképességében.

A bőrsejtek egy rétegben helyezkednek el. Sokuknak gyökérszőrzetük van - a bőrsejtek külső falának megnyúlt hengeres kinövései, amelyek hossza 0,15 mm és 1 cm között van, átmérője századmilliméter. A sejtmag átjut a gyökérszőrzetbe, és általában a legvégén található.

A gyökérszőr citoplazmája a sejtmagon kívül sejtnedvvel és színtelen plasztidokkal ellátott vakuolákat tartalmaz. A szőrszálak felületét nyálkás anyag borítja, amely a talaj részecskéihez ragasztja őket.

Gyökér szőrszálak rövid életű. 30-40 óra alatt kialakulnak, 10-20 napig élnek, majd elpusztulnak. Ezek pótlására a gyökér fiatal részében újak képződnek, és az elhalt szőrszálak vezető zónává válnak. A gyökérszőrök száma 1 mm2-enként eléri a több százat (például kukoricában - 425, borsóban - 230). Jelenlétüknek köszönhetően a gyökér szívófelülete tízszeresére nő.

Gyökér kéreg, belülről a bőr mellett, a fő szövet sejtjeiből áll, amelyek több sorban vannak elhelyezve. A kérgi sejtek különböző méretűek. Közvetlenül a bőr alatt nagyok, a mélyebb rétegekben pedig kisebbek.

A kéreg legbelső rétege ( endoderma), amely a gyökér központi részét (központi hengert) vezető rendszerrel zárja körül, egy sor sűrűn tömött sejtből áll. Külső faluk (kéreg oldalról) vékony, oldalsó és belső fala megvastagodott, víz- és gázálló.

A vastag falú sejtek között kis számú vékony falú sejt található, szemben a központi henger edényeivel. Ezek passzázssejtek, a gyökérkéregből a központi henger edényeibe vezetik a vizet.

Központi henger a szár középső részét foglalja el, és különböző szövetekből áll. Külső rétege, amely belülről szomszédos az endodermával, vékony falú parenchimasejtekből áll, és periciklusnak vagy gyökérrétegnek nevezik.

A periciklusos sejtek (másodlagos nevelési szövet) időszakonként osztódnak, és oldalgyökereket, gyökérparenchimát, a gyökérhajtások járulékos rügyeit és kambiumot eredményeznek.

Továbbá az axiális henger közepe felé zárt ér-rostos köteg található, amelyben sugárirányban elhelyezkedő floém és xilém szakaszok váltakoznak. A legtöbb növényfajban a gyökér axiális hengerének közepét egy nagy vagy több kis edény foglalja el. Egyes fajoknál a központot a fő szövet (parenchima) sejtjei foglalják el, ami egyben kitölti a floém és a xilém területek közötti réseket is.

Az abszorpciós zóna a gyökér funkcionálisan legfontosabb része, mivel itt látja el fő funkcióját - a víz és ásványi anyagok felszívódását. A szívózónában lévő gyökér szerkezete a legjobban alkalmas ennek a szerepnek a betöltésére. A gyökérszövetek az axiális szervekre jellemzően koncentrikus körökben helyezkednek el, és nagyfokú specializációt mutatnak. Egy keresztmetszetben a gyökér két fő szerkezeti régiója különböztethető meg - az elsődleges kéreg és a központi henger. A központi, vagy axiális henger nevének megfelelően központi helyet foglal el, az elsődleges kéreg gyűrűben veszi körül.

A gyökér külső részét bőr borítja - az epidermisz, amelynek speciális célja van. Ez egy szívószövet. A föld feletti szervek epidermiszéhez képest a gyökérbőr bizonyos jellemzőkben különbözik - a kutikula és a sztóma hiánya, valamint a gyökérszőrzet jelenléte. Emiatt a gyökér elsődleges szövetszövetének is különleges nevei vannak - epiblema(a görög epiblema szóból - ágytakaró) és rizoderma(görögül risus - gyökér, derma - bőr).

A bőrsejtek élő, parenchimálisak, vékony falúak, citoplazma falréteggel. Figyelemre méltóak abban, hogy kívül hosszú vékony növedékeket képeznek - gyökér szőrszálak. A gyökérszőr az epidermális sejt része. A szőrszálakat alkotó epidermális sejteket trichoblasztoknak, a nem alkotó sejteket atrichoblasztoknak nevezzük. A trichoblasztokat kisebb méretük, sűrű citoplazmájuk és nagy magjuk jellemzi. A gyökérszőr alakja nedves kamrában hengeres, a talajban deformálódik. Hossza tized milliméter, ritkán 1,2-1,5 mm, átmérője - 5-15 mikron. A gyökérszőrök száma nagyon nagy: kedvező környezetben - 200-300 1 mm 2 felületre. A gyökérszőrök miatt a gyökér szívófelülete sokszorosára növekszik, szoros érintkezés érhető el a talajszemcsékkel és megkönnyíti a szívási folyamatot. A gyökérszőrök aktívan befolyásolják a talajt, elősegítve a rosszul oldódó vegyületek feloldódását.

A gyökérszőrök nem tartanak sokáig - 2-3 napig, majd elhalnak, és újból kialakulnak a gyökér fiatalabb részén. Így a gyökérszőrök új talajszintekre költöznek.

Elsődleges kéreg- parenchymás szövet. Perifériás helyzete miatt kéregnek, az elsődleges merisztémából való eredete miatt elsődlegesnek nevezik. A szívózónában ez teszi ki a keresztmetszet legnagyobb részét. Az elsődleges kéreg sejtjei kerek keresztmetszetűek, hosszmetszetben nem hengeresek vagy prizmásak, a gyökér mentén enyhén megnyúltak. A sejtmembránok viszonylag vékonyak, a citoplazma faltól falig fekszik, gyakoriak a szerves és ásványi zárványok. A sejtek lazán helyezkednek el, nagyszámú intercelluláris teret képeznek, amelyek a „szabad tér” elmélete szerint a sejtmembránokkal együtt a vízáramlás fő ágyát jelentik. Egyes növények kérgében tejsavak és egyéb váladéktárolók találhatók. Mindezek a jelek az elsődleges kéreg magas fiziológiai aktivitására utalnak. A kéregben lévő mechanikus szövetek – köves sejtek és szklerenchima – ritkák.

A külső és a belső határréteg eltér a kéreg fő tömegétől. Az epidermisz alatti külső réteg ún exodermisz(görögül exo - kívül, derma - bőr). Az exoderma egyrétegű lehet. Ebben az esetben nagy poligonális sejtekből áll, amelyek viszonylag korán szuberizálódnak. A többrétegű exodermiszben a sejtek kisebbek, mint a kéreg fő sejtjei. Az exodermisz sejtfalai jellegzetes megvastagodásokkal rendelkeznek. Az exoderma különösen jól fejlett egyszikű növényekben. Ezekben az epidermisz helyett erősebb (elsődleges eredetű) integumentáris szövetet képez.

A kéreg belső, a központi hengert határoló rétegét ún endoderma(a görög endonból - belül, derma). Sejtjei morfológiailag és funkcionálisan is rendkívül specializálódtak. Jellemzőjük a sejtfalak részleges szuberizációja, amely kisebb mértékben kétszikű növényekben, jelentősebben az egyszikű növényekben fordul elő. Az endoderma szabályos alakú sejtek egyetlen rétege, amelyek a periblemából fejlődnek ki. Az embrionális fázisban az endodermális sejtek merisztematikus aktivitással rendelkeznek, osztódásuk következtében kialakul az elsődleges kéreg fő parenchymája. A sejtek további fejlődésével funkcióik, szerkezetük megváltozik. Az abszorpciós zónában az endoderma keresztirányú és radiális falán egy szuberizált csík jelenik meg, amelyet Caspari övnek neveznek. A keresztirányú metszeteken a sugárirányú falakon pontok formájában láthatók a szuberizált területek - Caspari foltok.

Az endoderma funkciója kétségtelenül összefügg a víz és az ásványi sók központi hengerébe való áramlásával. Ha a kéregben a víz szabadon mozog az intercelluláris tereken és a cellulóz sejtmembránokon, akkor a részlegesen szuberizált endodermális sejtek megszakítják annak „kontrollálatlan” áramlását. A víz behatolása a központi hengerbe csak a sejt protoplasztján keresztül válik lehetségessé, amely szabályozza ezt a folyamatot.

A gyökérfejlődés későbbi fázisaiban az endodermisz megvédi a központi hengert az anyagvesztéstől.

Az egyszikű növényekben az endodermisz morfológiai fejlődése nem ér véget a kaszpári öv kialakulásával. Ezt követően a sejtfalak jelentősen megvastagodnak és megfásulnak, a belső tangenciális és sugárirányú falak megvastagodnak, míg a külső érintőfal viszonylag vékony marad. A sejthártya megvastagodott része jellegzetes patkó alakú megjelenést kölcsönöz.

A különböző növényekben és különböző szervekben az endoderma eltérő módon fejlődik. A gyökérben fejlettebb, a szárban gyengébb, néha egyáltalán nem fejlődik.

Az endodermális gyűrű kis számú, nem szuberizált sejtet tartalmaz, amelyeket áteresztő sejteknek neveznek. Számuk megfelel a xilém sugarak számának abban a központi hengerben, amellyel szemben helyezkednek el. Feltételezzük, hogy a passzázs sejtek már differenciált xilemsejtekből képződnek, nem alkotnak folyamatos függőleges zsinórt, hanem váltakoznak szuberizált sejtekkel.

A kétszikű növényekben az elsődleges kéreg rövid életű, általában csak az abszorpciós zónában létezik, pl. a gyökér elsődleges szerkezete során. Az elágazási zónában a másodlagos szövetek kialakulásának eredményeként az elsődleges kéreg elhal és leválik. Gyökérhullás következik be. Az egyszikű növényekben, amelyeknek nincs másodlagos szerkezetük, az elsődleges kéreg tartósan megmarad.

Központi henger (axiális henger, sztélé)- az axiális szerv része, ahol a vezető szövetek találhatók. A gyökér központi hengerében a vezető szövetek sugárirányban vezető köteget alkotnak. Xylem, edények képviselik, sugarakba rendeződik, amelyek száma a különböző növényekben változó, de egy adott fajnál állandó. Lehet kettő, négy, öt, vagy akár több mint száz xilém sugár. Ennek megfelelően a xilémek száma alapján a gyökereket di-, tetra- vagy poliarchiának nevezik. Például a cékla, a sárgarépa, néhány mák és a csalán gyökere két xilém sugárral rendelkezik. A sütőtöknek négy xylem sugara van, a babnak öt. A tetrarkikus gyökereket elsődlegesnek tekintik.

A xylem sugarak külső erei először különböznek egymástól. Ezek a legkisebb szűk lumenű erek a gyökérxilémben. Protoxylemet alkotnak. A középponthoz közelebb eső erek később fejlődnek ki, metaxilémet alkotva. A metaxilem erek nagyobbak, mint a protoxilem erek, és eltérő típusú sejtfalvastagodásuk van. Így a primer xilém fejlődése a gyökérben centripetálisan megy végbe. Az axiális hengerben a központi helyet a legnagyobb metaxilem edények vagy magok foglalják el, amelyek megvastagodott membránnal rendelkező sejtekből állnak.

A Phloemet szitacsövek képviselik, amelyek külön szigetekben helyezkednek el a xilém sugarak között. A floém legelső elemei - finom kis szitacsövek - protofloémot alkotnak. Utánuk nagyobb szitacsövek jelennek meg - metafloém. A floém és a xylem nem érintkeznek. Közöttük vannak differenciálatlan sejtek, amelyekből a későbbiekben a kambium fejlődik.

A xilem és a floém közvetlenül érintkeznek a kéreggel. A szárban, amint később látni fogjuk, ezek a szövetek eltérően helyezkednek el. A vezető szövetek e sajátos elrendezését a gyökér funkcionális jelentősége magyarázza. A kéregből származó víz közvetlenül a xilémbe kerül, megkerülve a floémot. A víz áramlásával egyes anyagok, amelyek a benne lejátszódó szintetikus folyamatokban felhasználódnak, a gyökérbe is bejutnak. Ezeket a szintézishez szükséges anyagokat a floém felhalmozza.

A központi henger legkülső rétegét, amely az endoderma alatt van, periciklusnak nevezik (a görög peri - körül, kyklos - körül). Ez egy vagy több parenchima sejtréteg. Fiziológiailag a periciklus potenciális oktatási szövet. Oldalgyökerek és járulékos rügyek képződnek belőle, ha egyáltalán jellemzőek az adott növényre, részben kifejlődik a kambium és a parafakambium. A periciklus az apikális merisztéma közvetlen folytatása.

Így a gyökér primer szerkezetének általános terve és a szövetek morfológiai differenciálódása a gyökér nagyfokú specializációját és alkalmazkodóképességét mutatja a vízfelvétel és -vezetés funkcióihoz.

3. "Gyökérzóna" teszt
NÖVÉNYTANI VIZSGÁLATOK

INTERAKTÍV KÁRTYÁK:
1. A gyökér belső szerkezete
2. Gyökérzónák
3. Gyökérnövekedés

KOREN
Gyökér	A növény axiális vegetatív szerve, amely korlátlan csúcsnövekedéssel, pozitív geotropizmussal rendelkezik, sugárirányú szerkezetű és soha nem hoz levelet. A gyökércsúcsot a gyökérsapka védi.
Gyökér jelentése	A növény rögzítése a talajban, víz és ásványi sók felszívódása, szerves anyagok tárolása, aminosavak és hormonok szintézise, ​​légzés, szimbiózis gombákkal és gócbaktériumokkal, vegetatív szaporítás (gyökér-utód növényekben).
fő gyökér	Embrionális gyökérből fejlődő gyökér.
Adventív gyökér	Szárból vagy levélből fejlődő gyökér.
Oldalgyökér	A fő, oldalsó vagy járulékos gyökér ága.
Gyökérrendszer
Érintse meg a gyökérrendszert	A fő gyökér az összes oldalgyökérrel és ágaikkal.
Adventív gyökérrendszer	Járulékos gyökerek az összes oldalgyökerrel és ágaikkal.
Érintse meg a gyökérrendszert	Gyökérrendszer jól körülhatárolható csapgyökérrel.
Rostos gyökérrendszer	A gyökérrendszert főként járulékos gyökerek képviselik, amelyekben a fő gyökeret nem különböztetik meg.
Gyökérzöldség	Módosított megvastagodott főgyökér, a tövénél megrövidült hajtást hordozó, tápanyagraktározó funkciót (sárgarépa) lát el.
Gyökérgumó	Módosított megvastagodott oldalgyökér vagy járulékos gyökér, amely tápanyagraktározó funkciót lát el (dália).
Gyökérzónák	Olyan szerkezetek, amelyek egymást követően helyettesítik egymást, ahogy a gyökér hosszában nő.
Osztályzóna	A növekedési kúp, amelyet az apikális nevelőszövet képvisel, biztosítja a gyökér hosszirányú növekedését a folyamatos sejtosztódásnak köszönhetően.
Stretch zóna	A gyökér zónája, ahol a sejtméret megnő, és megkezdődik a specializációjuk.
Szívózóna	Egy zóna, amely növekedés közben mozog, ahol a sejtek különféle szövetekre specializálódnak, és a talajból a gyökérszőrszálak segítségével felszívódik a víz.
A helyszín területe	Az abszorpciós zóna felett található gyökérzóna, ahol a víz és az ásványi sók az edényeken, a szénhidrátok pedig a szitacsöveken keresztül mozognak. A gyökér ezen a területen parafa szövettel van borítva.
Gyökérsapka

GYEREKÁGY.
Forrás: http://www.hpora.ru/
A gyökér a növény vegetatív testének föld alatti része, amely a talajban rögzíti. Először jelent meg edényes növényekben.

Root funkciók:

1. Felszívódás - a víz a benne oldott anyagokkal a xilémen keresztül a föld feletti szervekbe kerül, ahol részt vesz a fotoszintézis folyamataiban.
2. Vezetőképes – a víz és a tápanyagok áthaladnak a gyökér xilémjén és floémjén.
3. Tárolás – a szintetizált szerves anyagok a floémen keresztül a szárazföldi szervekből visszajutnak a gyökérbe, és elraktározódnak.
4. Szintetikus - sok aminosav, hormon, alkaloid stb. szintetizálódik a gyökérnél.
5. Horgony – rögzítse a növényt a talajban.

A gyökér főgyökérből és oldalgyökerekből áll. Az elsődleges gyökér az embrióban képződik, lefelé orientálódik, és a gymnospermekben és a virágzó növényekben a fő gyökérré válik. A főgyökeren oldalgyökerek alakulnak ki.

A gyökér egy axiális szerv, amelynek radiális szimmetriája van, és az apikális (apikális) merisztéma aktivitása miatt korlátlanul növekszik. Abban különbözik a szártól, hogy soha nem nőnek rajta levelek, a csúcsi merisztémát pedig burok borítja.

A gyökérrendszerek típusai:

* Csapgyökérrendszer - magába foglalja a fő- és oldalgyökereket, amelyek a kétszikű virágzó és tornatermő növényekre jellemzőek.
* Rostos – a hajtás alsó részéből kinőtt járulékos gyökerekből alakul ki.

A talaj, jelentősége a növények életében:

A talaj alapkőzetből származó szilárd részecskékből áll, amelyek típusa meghatározza a talaj ásványi összetételét. A talaj víztartalma a növény fejlődésének fő tényezője. A vízvisszatartás szempontjából legkedvezőbbnek a különböző méretű részecskékből álló talajokat tartják. Az élő talajkomponensek (mikroorganizmusok, gombák, gerinctelenek és kis gerincesek) hozzájárulnak a talaj termékenységének javításához. Így a nitrogénmegkötő baktériumok és a kékalgák kötött nitrogénnel gazdagítják a talajt, a mikorrhiza gombák pedig serkentik a növények ásványi táplálkozását. Nagyon fontos, hogy a talajban legyenek szerves maradványok, amelyek folyamatosan mikroorganizmusok által mineralizálódnak, és a talaj táplálásának folyamatos forrását jelentik. Minél több szerves maradvány van a talajban, annál termékenyebb.

A gyökér belső szerkezete. A gyökér vezetőrendszere (szitacsövek és edények) sugárirányban a gyökér közepén helyezkedik el, és a fő szövet sejtjeivel axiális hengert alkot. Az edények a vizet a benne oldott anyagokkal szállítják a gyökérszőrökből a növény talajszerveihez. Az erek szálai között szitacsövek vannak. Szerves oldatok szállítására szolgálnak a növény föld feletti részeiből a gyökérsejtekbe. A floém és a xilém között nevelőszövet található - a kambium, amelynek sejtjei folyamatosan osztódnak, biztosítva a gyökér vastagságának növekedését. A víz felszívódása a benne oldott anyagokkal a gyökérszőrök zónájában történik. A gyökérszőr egy sejt kinövése, körülbelül 20 napig él, és helyébe új jön.

Gyökérzónák hosszanti metszetben:

1. Gyökérsapka:
2. Osztályzóna - az oktatási szövet osztódó sejtjei.
3. Növekedési zóna - hosszában gyökérnövekedést hajt végre.
4. Szívózóna - a növekedési zóna felett található. Felületét külső sejtek kinövései borítják - gyökérszőrök, amelyek felszívják a vizet a talajból a benne oldott anyagokkal. A gyökérszőröket nyálka borítja, amely feloldja a talaj ásványi részecskéit, és a gyökerek szilárdan tapadnak az aljzathoz. Ebben a zónában oldalsó gyökerek képződnek.
5. Vezetési zóna - a gyökér közepén fából (xilém) és floémből (phloem) alkotott vezetőképes szövet található. A zónát állandó növekedés jellemzi. Ez teszi ki a gyökérhossz nagy részét. Itt a gyökér megvastagodik a kambiumsejtek osztódása miatt. A vezetés területén a gyökér ágak.

Gyökérzónák

Gyökérzóna	A sejtek jellemzői	Milyen szövetből keletkezik?	Funkció
Gyökérsapka	A sejtek elhaltak és könnyen nyálkásodnak	borító	Véd a mechanikai sérülésektől, a nyálka elősegíti a gyökérfejlődést a talajban
Osztályzóna	A sejtek kicsik és folyamatosan osztódnak	nevelési	A sejtek folyamatosan osztódnak a gyökérnövekedés támogatása érdekében
Növekedési zóna	A sejtek fiatalok, növekvőek, azaz megnyúlnak	nevelési	A sejtek megnyúlnak, amitől a gyökér megnő.
Szívózóna	A zónát gyökérszőrök képviselik. A gyökérszőr egy megnyúlt sejt	Fő, szívás	A gyökérszőrök felszívják a vízben oldott ásványi sókat
A helyszín területe	A zónát edények képviselik - ezek elhalt sejtek	vezetőképes	A gyökér edényein keresztül a vízben oldott ásványi anyagok a szár aljáról felfelé haladnak

Gyökér módosítások.
Gyökerek. A parenchyma erős növekedése vagy a további kambiumrétegek aktivitása miatt a gyökér megvastagodik és gyökérnövényzé módosul. Retekben, répában és fehérrépában a gyökértermés nagy részét a benőtt száralap alkotja; A sárgarépában éppen ellenkezőleg, a gyökértermés fő részét a fő gyökér alkotja. A gyökérzöldségek tápanyagok tárolására alkalmasak.
Egyéb módosítások: gyökérgumók (dália),
léggyökerek (kukorica).
gyökérgyökerek (borostyán)

Ellenőrző kérdések

1. Mi az a gyökér?
2. Milyen funkciókat lát el a gyökér?
3. Melyek a gyökerek fajtái?
4. Mi a gyökérrendszer?
5. Milyen típusú gyökérrendszerek különböztethetők meg az egyszikűekben? kétszikű növények?
6. Milyen zónákból áll a gyökér? Milyen funkciót lát el mindegyik?
7. Mi az a gyökérsapka? Ismertesse funkcióit és szerkezeti jellemzőit!
8. Milyen módosított gyökereket ismer?
9. Mi a hasonlóság és a különbség a sárgarépa, a retek és a cékla gyökereinek szerkezetében?

Az oldalról készült képeket használtuk fel

A biológia tudománya az élő szervezeteket vizsgálja. A növénygyökér szerkezetét a botanika egyik ága tárgyalja.

A gyökér a növény axiális vegetatív szerve. Korlátlan apikális növekedés és radiális szimmetria jellemzi. A gyökér szerkezeti jellemzői sok tényezőtől függenek. Ez a növény evolúciós eredete, egyik vagy másik osztályhoz való tartozása, élőhelye. A gyökér fő funkciói közé tartozik a növény erősítése a talajban, a vegetatív szaporításban való részvétel, valamint a szerves tápanyagok ellátása és szintézise. De a növényi szervezet létfontosságú tevékenységét biztosító legfontosabb funkció a talajtáplálás, amely az oldott ásványi sókat tartalmazó víz aktív felszívódása során valósul meg az aljzatból.

A gyökerek típusai

A gyökér külső szerkezetét nagymértékben meghatározza, hogy milyen típushoz tartozik.

• Fő gyökér. Kialakulása az embrionális gyökérből történik, amikor a növény magja csírázni kezd.
• Adventív gyökerek. A növény különböző részein (száron, leveleken) jelenhetnek meg.
• Oldalsó gyökerek. Ők alkotnak ágakat, a korábban megjelent gyökerekből (fő vagy alárendelt) kiindulva.

A gyökérrendszerek típusai

A gyökérrendszer a növény összes gyökerének közössége. Ezen túlmenően ennek az aggregátumnak a megjelenése a különböző növények között nagyon eltérő lehet. Ennek oka a különböző típusú gyökerek jelenléte vagy hiánya, valamint a különböző fejlettségi foka és súlyossága.

Ettől a tényezőtől függően többféle gyökérrendszert különböztetnek meg.

• A név magáért beszél. A fő gyökér rúdként működik. Méretében és hosszában jól meghatározott. Ennek a típusnak a gyökérszerkezete jellemző a sóskára, a sárgarépára, a babra stb.
• Ennek a típusnak megvannak a maga sajátosságai. A főgyökér külső szerkezete nem különbözik az oldalsó gyökerétől. Nem tűnik ki a tömegből. Embrionális gyökérből alakult ki, csak rövid ideig növekszik. A rostos gyökérrendszer az egyszikű növényekre jellemző. Ezek gabonafélék, fokhagyma, tulipán stb.
• Vegyes gyökérrendszer. Szerkezete ötvözi a fent leírt két típus jellemzőit. A fő gyökér jól fejlett, és kiemelkedik az általános háttérből. Ugyanakkor a járulékos gyökerek is nagyon fejlettek. Paradicsomra és káposztára jellemző.

A gyökér történeti fejlődése

Ha a gyökér filogenetikai fejlődése szempontjából gondolunk, akkor megjelenése sokkal később következett be, mint a szár és a levél kialakulása. Valószínűleg ennek a lendület a növények szárazföldi megjelenése volt. Ahhoz, hogy egy szilárd aljzatban megvegyék a lábukat, az ősi növényvilág képviselőinek szükségük volt valamire, ami támaszként szolgálhat. Az evolúció során először gyökérszerű földalatti ágak alakultak ki. Később a gyökérrendszer fejlődését eredményezték.

Gyökérsapka

A gyökérrendszer kialakulása és fejlődése a növény teljes élettartama alatt megtörténik. A növény gyökerének szerkezete nem biztosítja a levelek és rügyek jelenlétét. Növekedése a hossz növekedésének köszönhető. Növekedési pontján gyökérkupak borítja.

A növekedési folyamat az oktatási szövethez kapcsolódik. Ő található a gyökérsapka alatt, amely azt a funkciót látja el, hogy megvédje a finom osztódó sejteket a károsodástól. Maga a tok vékony falú élő sejtek gyűjteménye, amelyben folyamatosan megtörténik a megújulási folyamat. Vagyis ahogy a gyökér áthalad a talajon, a régi sejtek fokozatosan lehámlanak, és újak nőnek a helyükön. Ezenkívül a kupak kívül található sejtjei speciális nyálkát választanak ki. Megkönnyíti a gyökér előrehaladását szilárd talajban.

Köztudott, hogy a növények szerkezete az élőhelytől függően nagyon eltérő. Például a vízi növényeknek nincs gyökérsapkája. Az evolúció során egy másik eszközt is kifejlesztettek - egy víztartót.

A növény gyökérszerkezete: osztódási zóna, növekedési zóna

A megjelenő sejtek idővel differenciálódni kezdenek. Ily módon gyökérzónák jönnek létre.

Osztályzóna. Az oktatási szövet sejtjei képviselik, amelyek később minden más típusú sejtet eredményeznek. Zóna mérete - 1 mm.

Növekedési zóna. Egy sima szakasz képviseli, amelynek hossza 6-9 mm. Közvetlenül a felosztási zóna után következik. A sejteket intenzív növekedés jellemzi, amely során nagymértékben megnyúlnak, és fokozatos differenciálódás. Meg kell jegyezni, hogy a felosztási folyamat ebben a zónában szinte nem történik meg.

Szívózóna

A gyökérnek ezt a több centiméter hosszú szakaszát gyakran gyökérszőrzónának is nevezik. Ez a név a gyökér szerkezeti jellemzőit tükrözi ezen a területen. Vannak bőrsejtek kinövései, amelyek mérete 1 mm és 20 mm között változhat. Ezek gyökérszőrszálak.

A szívózóna az a hely, ahol az oldott ásványi anyagokat tartalmazó víz aktív felszívódása megtörténik. A gyökérszőrsejtek aktivitása ebben az esetben a pumpák működéséhez hasonlítható. Ez a folyamat nagyon energiaigényes. Ezért az abszorpciós zóna sejtjei nagyszámú mitokondriumot tartalmaznak.

Nagyon fontos odafigyelni a gyökérszőrszálak még egy jellemzőjére. Képesek speciális szén-, almasavat és citromsavat tartalmazó nyálkát kiválasztani. A nyálka segít feloldani az ásványi sókat a vízben. A nyálkahártyának köszönhetően úgy tűnik, hogy a talajrészecskék a gyökérszőrökhöz tapadnak, megkönnyítve a tápanyagok felszívódását.

Gyökér haj szerkezete

Az abszorpciós zóna területének növekedése pontosan a gyökérszőrök miatt következik be. Például számuk a rozsban eléri a 14 milliárdot, és teljes hossza akár 10 000 kilométer is lehet.

A gyökérszőrök megjelenése fehér pihe-szerűvé teszi őket. Nem élnek sokáig - 10-20 napig. Nagyon kevés időbe telik, amíg a növényi szervezet újakat hoz létre. Például a gyökérszőrzet kialakulása fiatal almafa palántákban 30-40 órát vesz igénybe. Az a terület, ahol ezek a szokatlan növedékek elhaltak, még egy ideig képes felszívni a vizet, majd dugóval lefedik, és ez a képesség elveszik.

Ha a hajhüvely szerkezetéről beszélünk, akkor mindenekelőtt annak vékonyságát kell kiemelnünk. Ez a funkció segít a hajnak felszívni a tápanyagokat. Sejtjét szinte teljesen egy vakuólum foglalja el, amelyet vékony citoplazmaréteg vesz körül. A mag a tetején található. A sejt közelében lévő tér egy speciális nyálkahártya, amely elősegíti a gyökérszőrök ragasztását a talaj szubsztrát kis részecskéivel. Ennek köszönhetően nő a talaj hidrofilitása.

A gyökér keresztirányú szerkezete a szívózónában

A gyökérszőrzónát gyakran a differenciálódás (specializáció) zónájának is nevezik. Ez nem véletlen. Itt látható a keresztmetszetben egy bizonyos rétegzettség. A gyökéren belüli rétegek elhatárolódása okozza.

Az alábbiakban a „Gyökérszerkezet keresztmetszetben” táblázat látható.

Meg kell jegyezni, hogy a kéregben is van különbség. Külső rétegét exodermának, belső rétegét endodermának, közöttük pedig a fő parenchima található. Ebben a közbenső rétegben megy végbe az a folyamat, amely a tápoldatokat a fa edényeibe irányítja. Ezenkívül a növény számára létfontosságú szerves anyagok szintetizálódnak a parenchymában. Így a gyökér belső szerkezete lehetővé teszi, hogy teljes mértékben felmérjük az egyes rétegek által ellátott funkciók jelentőségét és fontosságát.

A helyszín területe

A szívózóna felett található. A gyökér leghosszabb és legtartósabb része. Itt történik a növényi szervezet élete szempontjából fontos anyagok mozgása. Ez lehetséges a vezetőképes szövetek jó fejlődésének köszönhetően ezen a területen. A gyökér belső szerkezete a vezetési zónában meghatározza, hogy képes-e mindkét irányban anyagokat szállítani. A felszálló áramlat (felfelé) mozgatja a vizet a benne oldott ásványi vegyületekkel. És szerves vegyületeket szállítanak le, amelyek részt vesznek a gyökérsejtek életében. A vezetési zóna az oldalsó gyökerek kialakulása.

A babcsemete gyökér szerkezete jól szemlélteti a növény gyökérképződésének főbb szakaszait.

A növény gyökér szerkezetének sajátosságai: a föld feletti és a föld alatti részek aránya

Sok növényt a gyökérrendszer ilyen fejlettsége jellemzi, ami a földi rész túlsúlyához vezet. Ilyen például a káposzta, melynek gyökere 1,5 méter mélyre is megnőhet. Szélessége akár 1,2 méter is lehet.

Annyira nő, hogy olyan helyet foglal el, amelynek átmérője elérheti a 12 métert.

A lucerna növényben pedig a talajrész magassága nem haladja meg a 60 cm-t, míg a gyökér hossza 2 méternél is több lehet.

Minden olyan növénynek, amely homokos és sziklás talajú területeken él, nagyon hosszú gyökerei vannak. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ilyen talajokban a víz és a szerves anyagok nagyon mélyek. Az evolúció során a növények hosszú ideig alkalmazkodtak az ilyen körülményekhez, és a gyökér szerkezete fokozatosan megváltozott. Ennek eredményeként elkezdtek eljutni arra a mélységre, ahol a növényi szervezet fel tudja raktározni a növekedéshez és fejlődéshez szükséges anyagokat. Például a gyökér 20 méter mély lehet.

A búzagyökér szőrszálak olyan erősen elágazódnak, hogy teljes hosszuk elérheti a 20 km-t. Ez azonban nem a határérték. A gyökerek korlátlan csúcsi növekedése más növényekkel való erős verseny hiányában ezt az értéket többszörösére növelheti.

Gyökér módosítások

Egyes növények gyökereinek szerkezete megváltozhat, úgynevezett módosulásokat képezve. Ez a növényi szervezetek egyfajta alkalmazkodása bizonyos életkörülményekhez. Az alábbiakban néhány módosítás leírása található.

A gyökérgumók a dáliára, a chistyakra és néhány más növényre jellemzőek. A járulékos és oldalsó gyökerek megvastagodása miatt alakulnak ki.

A borostyán és a campsis ezen vegetatív szervek szerkezeti jellemzőiben is különbözik. Ezeknek úgynevezett vonógyökereik vannak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a közeli növényekhez és más támasztékokhoz kapaszkodjanak, amelyek elérhetőek.

A szörnyetegeket és az orchideákat hosszú hosszuk jellemzi, és felszívják a vizet.

A függőlegesen növekvő légzőgyökerek részt vesznek a légzésfunkcióban. Törékeny fűzfa színben kapható.

A zöldségfélék, például a sárgarépa, a répa és a retek olyan gyökérnövényekkel rendelkeznek, amelyek a fő gyökér növekedése miatt képződnek, amelyekben a tápanyagokat tárolják.

Így a növény gyökér szerkezeti sajátosságai, amelyek módosulások kialakulásához vezetnek, számos tényezőtől függenek. A legfontosabbak az élőhely és az evolúciós fejlődés.

Gyökérsapka és felosztási zóna

1) A gyökér melyik részén található a sapka, miért van rá szükség és milyen sejtekkel ábrázolják? A kalap közvetlenül a gyökér csúcsán található, védő szerepet játszik. Több rétegből áll, míg a külső réteg nyálkás, sejtjei folyamatosan leszakadnak.

2) Hogyan adja vissza a burkolat méreteit? A felosztási zóna miatt - az a hely, ahol az oktatási szövet található, amely folyamatosan osztódik.

3) Mi a jelentősége az osztódási zónának a kupaksejtek feltöltése mellett? Ez alkotja a gyökér összes többi sejtjét.

Növekedési zóna (nyúlás)

1) Hol található a növekedési zóna a gyökérben? Az osztózóna mögött, a szívózóna előtt található.

2) Milyen szöveti sejtek tartoznak a növekedési zónába? Mik a jellemzőik? Részben magában foglalja az oktatási szövet sejtjeit, de vannak olyan sejtek is, amelyek befejezték az osztódást és egyszerűen növekednek. A sejtek úgy nőnek, hogy felszívják a nedvességet és nagy vakuolákat képeznek, így a gyökér ezen része megnyúlik.

3) Mi a funkciója a növekedési zónának? Előre tolja az osztózónát, mélyen a talajba, a gyökérsapkával együtt.

4) Milyen szövetsejtekké alakulhatnak át a növekedési zóna kinőtt sejtjei? A sejtek egy része az integumentális szövet sejtjévé, a második a fő szövet sejtjévé, végül a fennmaradó rész a vezető szövet sejtjévé válik.

5) Hogyan tudjuk kísérletileg igazolni, hogy a gyökér a csúcstól növekszik, az osztódási zóna és a növekedési zóna miatt? Tegyünk két pár kötőjelet a bab (vagy fava bab) csírájára – az elsőt a gyökér tetejére, a másodikat a tövére. Szó szerint egy nappal később látni fogjuk, hogy a jelek közötti távolság csak a gyökér tetején nőtt. A következtetés egyszerű - a gyökeret pontosan az apikális növekedés jellemzi.

Szívózóna

1) A gyökérszőrök ebben a zónában találhatók. Milyen felépítésűek a sejtjeik? A sejtfalak vékonyak, nyálkásak, a központi vakuolák pedig nagyok. A szőrszálak hossza 0,1-1,5 milliméter, de néha elérheti a 8-9 mm-t is, például ez a búzára jellemző.

2) Miért van szükség hajszálakra? A fejlődés során szorosan tapadnak a mikroszkopikus talajdarabokhoz, és a rajtuk lévő nyálka aktívan oldja az ásványi anyagokat a talajban. Így a többszörös szőrszálak tízszeresére, néha százszorosára növelik a gyökér korábban kicsi szívófelületét. A gyökérszőr azonban nem él sokáig, legfeljebb néhány napig.

3) Hol pusztulnak el a gyökérszőrök, és hol nőnek új gyökérszőrök? A szívózóna végén elpusztulnak, a növekedési zóna közelében újak jelennek meg. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a szívózóna folyamatosan növekszik, új talajrétegekbe hatol be. Általában azonban a szívási zóna azonos hosszúságú marad.

A gyökér belső szerkezete a szívózónában

1) A sejtek külső rétegét, a bőrt (ezt rizodermának vagy epiblémának hívják) gyökérszőrök alkotják.

2) A gyökérkéreg sejtek a következő réteg. Élő, vékony falú sejtek, amelyek között nagy intercelluláris terek vannak.

3) A kéregben három réteg különböztethető meg - a külső sűrű (a bőr mellett van, és a vezetési zónában a bőr funkcióit veszi fel, miután meghal), a nagy sejtek kéregének központja, a kéreg belső része (amelyet egymásba kapcsolódó sejtek egy rétege képvisel). Anyagok, például vitaminok, keményítő és fehérjék tárolhatók a gyökér kérgében.

4) Vezetőképes szövetek a gyökér közepén: a központi henger, amely fát és háncsot tartalmaz. A központi henger faedényei - mik ezek? Hosszú üreges csövek, élő tartalom nélkül, lignizált falakkal, amelyeken a víz a benne lévő szükséges ásványi sókkal együtt mozog. A háncs szitacsövei élő sejtekből épülnek fel, amelyeket keresztirányú válaszfalak jellemeznek szita formájában (innen ered a név), de mag nélkül. A gyökérben nincs mag. Hogyan van elrendezve a fa és a háncs a szívózóna központi hengerében? A fa középen van, sugarai a központi henger peremére érnek. A különböző típusú növények háromtól több tucatig terjednek. A háncs a fa sugarai között helyezkedik el.

A helyszín területe

1) Mi történik a kéreg külső rétegének sejtjeivel, miután a gyökérszőrök elpusztulnak? El is pusztulnak, az elhaltak pedig megvédik a gyökér belső részeit a károsodástól és a baktériumoktól. A gyökér ilyen szakasza már nem képes felszívni, hanem csak anyagokat vezet.

2) Növekszik a helyszín területe? Igen. És a hosszú életű gyökerek hosszának nagy részét is ez adja.