Jaka tkanka reprezentuje strefę podziału? Korzenie roślin

W przekroju podłużnym wyróżnia się następujące strefy korzeniowe (obszary korzeniowe roślin):

• Strefa wzrostu z czapeczką korzeniową;
• strefa elongacji i początek różnicowania komórek;
• strefa ssania;
• strefa przewodząca.

Strefy korzeniowe

Wzrost

Strefa wzrostu (strefa podziału) korzenia zajmuje wierzchołek o długości 2-3 mm. Jest to strefa aktywnie dzielących się komórek, merystem korzenia. Wszystkie tkanki korzeniowe powstają z tej tkanki edukacyjnej.

Powierzchnia wzrostu pokryta czapka korzeniowa, co chroni ją przed uszkodzeniami i ułatwia rozwój korzenia w glebie. Komórki kapelusza mają zwiększony turgor. W miarę zagłębiania się korzeni w glebę są one usuwane, ich zewnętrzna warstwa zostaje zdarta, a od wewnątrz wyrastają nowe komórki dzięki merystemowi korzenia.

Skręcenia

W strefie wydłużania komórki znacznie zwiększają się w kierunku wzdłużnym i stają się cylindryczne. Pojawiają się w nich duże wakuole. Połączony wzrost komórek w tej strefie tworzy siłę, która wpycha korzeń głębiej w glebę.

Strefa ta jest również niewielka i zajmuje kilka milimetrów. W jej górnej części komórki zaczynają się specjalizować, ostatecznie przekształcając się w naczynia, tchawice i inne typy komórek korzeniowych w strefie ssania.

Ssanie

Strefa wchłaniania korzeni ma długość od kilku milimetrów do kilku centymetrów. Jego powierzchnię chroni tkanka powłokowa - skóra z włośnikami. Pod skórą znajduje się kora korzenia, otaczająca jej centralną część systemem przewodzącym.

Strefa przewodząca to cała reszta korzenia, od strefy ssącej do łodygi rośliny. Obszar ten ma gęstszą tkankę powłokową, jest pogrubiony, liczba naczyń i rurek sitowych jest zwiększona w wyniku działania kambium.

Strefa przewodzenia korzeni jest pośrednikiem pomiędzy strefą ssania a nadziemną częścią rośliny.

Tabela podsumowująca strukturę i funkcje stref korzeniowych

Nazwa strefy	Cechy konstrukcyjne	Funkcje
Strefa podziału	Małe żywe komórki, które szybko się dzielą	Początek wszystkich innych stref i tkanek korzeniowych
Strefa wzrostu	Komórki rosną i zwiększają swój rozmiar	Zapewnia podstawowy wzrost korzeni
Strefa ssania	Zewnętrzną warstwę reprezentują komórki z włośnikami	Zapewnia wchłanianie wody z rozpuszczonymi w niej dobroczynnymi substancjami
Powierzchnia obiektu	Tkanki przewodzące są dobrze rozwinięte	Transport

Wewnętrzna budowa korzenia rośliny

Zewnętrzna tkanka pokrywająca korzeń - skóra- różni się od skórki łodygi i liścia obecnością włośników, brakiem aparatów szparkowych i kutikuli, łatwą przepuszczalnością wody i zdolnością wchłaniania.

Komórki skóry ułożone są w jednej warstwie. Wiele z nich ma włośniki - wydłużone cylindryczne wyrostki zewnętrznej ściany komórek skóry, o długości od 0,15 mm do 1 cm i średnicy setnych milimetra. Jądro komórkowe przechodzi do włośnika i zwykle znajduje się na jego końcu.

Oprócz jądra cytoplazma włośników zawiera wakuole z sokiem komórkowym i bezbarwnymi plastydami. Powierzchnia włosów pokryta jest śluzową substancją, która skleja je z cząsteczkami gleby.

Włosie korzeniowe krótkotrwały. Powstają w ciągu 30-40 godzin, żyją przez 10-20 dni, a następnie umierają. Aby je zastąpić, w młodej części korzenia tworzą się nowe, a obszar z martwymi włoskami staje się strefą przewodzącą. Liczba włośników na 1 mm2 sięga kilkuset (na przykład w kukurydzy - 425, w grochu - 230). Dzięki ich obecności powierzchnia ssąca korzenia zwiększa się kilkudziesięciokrotnie.

Kora korzenia przylegający do skóry od wewnątrz, składa się z komórek tkanki głównej ułożonych w kilku rzędach. Komórki korowe mają różne rozmiary. Bezpośrednio pod skórą są duże, a w głębszych warstwach mniejsze.

Najbardziej wewnętrzna warstwa kory ( endoderma), zamykający środkową część korzenia (centralny cylinder) systemem przewodzącym, składa się z jednego rzędu gęsto upakowanych komórek. Ich ściany zewnętrzne (od strony kory) są cienkie, natomiast boczne i wewnętrzne są pogrubione i nieprzepuszczalne dla wody i gazów.

Pomiędzy komórkami grubościennymi znajduje się niewielka liczba komórek cienkościennych znajdujących się naprzeciw naczyń centralnego cylindra. Są to komórki pasażowe, które przewodzą wodę z kory korzenia do naczyń cylindra centralnego.

Cylinder centralny zajmuje środkową część łodygi i składa się z różnych tkanek. Jej zewnętrzna warstwa, przylegająca od wewnątrz do endodermy, składa się z cienkościennych komórek miąższu i nazywana jest perycyklem, czyli warstwą korzenia.

Komórki okołocykliczne (wtórna tkanka edukacyjna) okresowo dzielą się i dają początek korzeniom bocznym, miąższowi korzeni, przybyszowym pąkom pędów korzeniowych i kambium.

Dalej, w kierunku środka cylindra osiowego, znajduje się zamknięta wiązka naczyniowo-włóknista, w której promieniowo rozmieszczone są naprzemienne odcinki łyka i ksylemu. U większości gatunków roślin środek osiowego cylindra korzenia zajmuje jedno duże lub kilka małych naczyń. U niektórych gatunków centrum zajmują komórki tkanki głównej (miąższu), co również wypełnia luki między obszarami łyka i ksylemu.

Strefa absorpcji jest funkcjonalnie najważniejszą częścią korzenia, ponieważ tutaj realizowana jest jego główna funkcja - wchłanianie wody i minerałów. Do pełnienia tej roli najlepiej przystosowana jest struktura korzenia w strefie ssania. Tkanki korzeni ułożone są w koncentryczne okręgi, co jest charakterystyczne dla narządów osiowych i wykazują wysoki stopień specjalizacji. Na przekroju można wyróżnić dwa główne obszary strukturalne korzenia - korę pierwotną i cylinder centralny. Cylinder centralny, czyli osiowy, zgodnie ze swoją nazwą, zajmuje położenie centralne, kora pierwotna otacza go pierścieniem.

Zewnętrzna strona korzenia pokryta jest skórą - naskórkiem, który ma specjalne przeznaczenie. To jest tkanina ssąca. W porównaniu z naskórkiem narządów naziemnych, skóra korzenia różni się pewnymi cechami - brakiem naskórka i aparatów szparkowych oraz obecnością włośników. Z tego powodu pierwotna tkanka powłokowa korzenia ma również specjalne nazwy - epiblema(z greckiego epiblema - narzuta) i ryzoderma(z greckiego risus - korzeń, derma - skóra).

Komórki skóry są żywe, miąższowe, cienkościenne, z warstwą ścienną cytoplazmy. Są niezwykłe, ponieważ tworzą długie, cienkie narośla na zewnątrz - włośniki. Włośnik jest częścią komórki naskórka. Komórki naskórka tworzące włosy nazywane są trichoblastami, a komórki, które ich nie tworzą, nazywane są atrichoblastami. Trichoblasty wyróżniają się mniejszym rozmiarem, gęstą cytoplazmą i dużym jądrem. Włośniki w wilgotnej komorze mają kształt cylindryczny, w glebie ulegają deformacji. Jego długość wynosi dziesiąte części milimetra, rzadko 1,2-1,5 mm, średnica - 5-15 mikronów. Liczba włośników jest bardzo duża: w sprzyjającym środowisku - 200 - 300 na 1 mm 2 powierzchni. Dzięki włośnikom powierzchnia ssąca korzenia zwiększa się wielokrotnie, osiąga się bliski kontakt z cząsteczkami gleby i ułatwia się proces ssania. Włośniki aktywnie wpływają na glebę, sprzyjając rozpuszczaniu słabo rozpuszczalnych związków.

Włośniki nie utrzymują się długo – 2-3 dni, po czym obumierają i tworzą się na nowo na młodszej części korzenia. W ten sposób włośniki przemieszczają się do nowych poziomów glebowych.

Kora pierwotna- tkanka miąższowa. Nazywa się ją korą ze względu na jej peryferyjne położenie i pierwotną ze względu na jej pochodzenie z merystemu pierwotnego. W strefie ssania stanowi większą część przekroju. Komórki kory pierwotnej mają przekrój okrągły, w przekroju podłużnym nie są cylindryczny ani pryzmatyczny, wzdłuż nasady są lekko wydłużone. Błony komórkowe są stosunkowo cienkie, cytoplazma leży od ściany do ściany, powszechne są wtrącenia organiczne i mineralne. Komórki ułożone są luźno, tworząc dużą liczbę przestrzeni międzykomórkowych, które zgodnie z teorią „wolnej przestrzeni” wraz z błonami komórkowymi stanowią główne łożysko przepływu wody. W korze niektórych roślin znajdują się środki mlekowe i inne zbiorniki na wydzieliny. Wszystkie te objawy wskazują na wysoką aktywność fizjologiczną kory pierwotnej. Tkanki mechaniczne w korze – komórki kamieniste i sclerenchyma – są rzadkie.

Zewnętrzne i wewnętrzne warstwy graniczne różnią się od głównej masy skorupy. Zewnętrzna warstwa leżąca pod naskórkiem nazywa się egzoderma(z greckiego exo - na zewnątrz, derma - skóra). Egzoderma może być jednowarstwowa. W tym przypadku składa się z dużych wielokątnych komórek, które stosunkowo wcześnie ulegają suberyzacji. W wielowarstwowej egzodermie komórki są mniejsze niż główne komórki kory. Ściany komórkowe egzodermy mają charakterystyczne zgrubienia. Egzoderma jest szczególnie dobrze rozwinięta u roślin jednoliściennych. Tworzy w nich mocniejszą tkankę powłokową (pierwotnego pochodzenia) zamiast naskórka.

Nazywa się wewnętrzną warstwę kory, ograniczającą centralny cylinder endoderma(od greckiego endon – wnętrze, derma). Jego komórki są wysoce wyspecjalizowane zarówno pod względem morfologicznym, jak i funkcjonalnym. Charakteryzują się częściową suberyzacją ścian komórkowych, która w mniejszym stopniu występuje u roślin dwuliściennych, a w większym stopniu u roślin jednoliściennych. Endoderma to pojedyncza warstwa regularnie ukształtowanych komórek, które rozwijają się z periblemy. W fazie embrionalnej komórki endodermalne wykazują aktywność merystematyczną, w wyniku ich podziału powstaje główny miąższ kory pierwotnej. Wraz z dalszym rozwojem komórek zmieniają się ich funkcje i struktura. W strefie absorpcji na poprzecznych i promieniowych ścianach endodermy pojawia się suberyzowany pasek, zwany pasem kasparowskim. Na przekrojach poprzecznych widoczne są obszary suberyzowane w postaci punktów na ścianach promieniowych – plamek kaspariańskich.

Funkcja endodermy jest niewątpliwie związana z przepływem wody i soli mineralnych do centralnego cylindra. Jeśli w korze woda swobodnie przepływa przez przestrzenie międzykomórkowe i błony komórek celulozowych, wówczas częściowo suberyzowane komórki endodermy zakłócają jej „niekontrolowany” przepływ. Przenikanie wody do centralnego cylindra staje się możliwe tylko poprzez protoplast komórki, który reguluje ten proces.

W późniejszych fazach rozwoju korzenia endoderma chroni cylinder centralny przed utratą substancji.

U roślin jednoliściennych rozwój morfologiczny endodermy nie kończy się na utworzeniu pasa kasparskiego. Następnie ściany komórkowe znacznie pogrubiają i stają się zdrewniałe, przy czym wewnętrzne ściany styczne i promieniowe stają się grubsze, podczas gdy zewnętrzna ściana styczna pozostaje stosunkowo cienka. Pogrubiona część błony komórkowej przyjmuje charakterystyczny wygląd w kształcie podkowy.

U różnych roślin i różnych narządów endoderma rozwija się inaczej. W korzeniu jest bardziej rozwinięty, w łodydze słabszy, a czasami nie rozwija się wcale.

Pierścień endodermalny zawiera niewielką liczbę niesuberyzowanych komórek zwanych komórkami przejściowymi. Ich liczba odpowiada liczbie promieni ksylemowych w centralnym cylindrze, na tle którego się znajdują. Zakłada się, że komórki pasażowe powstają z już zróżnicowanych komórek ksylemu, nie tworzą one ciągłego pionowego sznura, lecz naprzemiennie z komórkami suberyzowanymi.

U roślin dwuliściennych kora pierwotna jest krótkotrwała, z reguły występuje tylko w strefie absorpcji, tj. podczas pierwotnej struktury korzenia. W wyniku rozwoju tkanek wtórnych w strefie rozgałęzień kora pierwotna obumiera i złuszcza się. Następuje zrzucanie korzeni. U roślin jednoliściennych, które nie mają struktury wtórnej, kora pierwotna jest trwale zachowana.

Cylinder centralny (cylinder osiowy, stela)- część narządu osiowego, w której znajdują się tkanki przewodzące. W centralnym cylindrze korzenia tkanki przewodzące tworzą promieniową wiązkę przewodzącą. Xylem, reprezentowana przez naczynia, ułożona jest w promienie, których liczba jest różna u różnych roślin, ale jest stała dla danego gatunku. Mogą być dwa, cztery, pięć, a nawet ponad sto promieni ksylemowych. Odpowiednio, w zależności od liczby ksylemów, korzenie nazywane są di-, tetra- lub poliarchą. Na przykład korzenie buraków, marchwi, niektórych maków i pokrzyw mają dwa promienie ksylemu. Dynia ma cztery promienie ksylemowe, fasola pięć. Korzenie tetrarchiczne są uważane za pierwotne.

Zewnętrzne naczynia w promieniach ksylemu różnicują się jako pierwsze. Są to najmniejsze naczynia o wąskim świetle w ksylemie korzenia. Tworzą protoksylem. Naczynia leżące bliżej środka rozwijają się później, tworząc metaksylem. Naczynia metaksylemowe są większe niż naczynia protoksylemowe i mają inny rodzaj pogrubienia ściany komórkowej. Zatem rozwój pierwotnego ksylemu w korzeniu przebiega w sposób dośrodkowy. Centralne położenie w cylindrze osiowym zajmują największe naczynia metaksylemowe lub rdzeń, składające się z komórek o pogrubionych błonach.

Łyko reprezentowane jest przez rurki sitowe, które znajdują się na oddzielnych wyspach pomiędzy promieniami ksylemu. Już pierwsze elementy łyka – delikatne rurki sitowe – tworzą protofloem. Za nimi pojawiają się większe rurki sitowe – metafloem. Łyko i ksylem nie stykają się. Pomiędzy nimi znajdują się niezróżnicowane komórki, z których następnie rozwija się kambium.

Xylem i łyko mają bezpośredni kontakt z korą. W łodydze, jak zobaczymy później, tkanki te są ułożone inaczej. Ten szczególny układ tkanek przewodzących tłumaczy się funkcjonalnym znaczeniem korzenia. Woda wypływająca z kory przedostaje się bezpośrednio do ksylemu, omijając łyko. Wraz z przepływem wody do korzenia przedostają się również niektóre substancje wykorzystywane w zachodzących w niej procesach syntetycznych. Te niezbędne do syntezy materiały gromadzą się w łyku.

Najbardziej zewnętrzna warstwa centralnego cylindra, leżąca pod endodermą, nazywana jest perycyklem (od greckiego peri – wokół, kyklos – wokół). Jest to jedna lub więcej warstw komórek miąższu. Fizjologicznie perycykl jest potencjalną tkanką edukacyjną. Tworzą się z niego boczne korzenie i przybyszowe pąki, jeśli są w ogóle charakterystyczne dla danej rośliny; częściowo rozwija się kambium i kambium korkowe. Perycykl jest bezpośrednią kontynuacją merystemu wierzchołkowego.

Zatem ogólny plan pierwotnej struktury korzenia i zróżnicowanie morfologiczne tkanek ujawniają wysoki stopień specjalizacji i zdolności adaptacyjnych korzenia do funkcji wchłaniania i przewodzenia wody.

3. Test „strefy korzeniowej”.
TESTY BOTANICZNE

KARTY INTERAKTYWNE:
1. Wewnętrzna struktura korzenia
2. Strefy korzeniowe
3. Wzrost korzeni

KOREŃSKI
Źródło	Osiowy organ wegetatywny rośliny, charakteryzujący się nieograniczonym wzrostem wierzchołkowym, dodatnim geotropizmem, promieniową budową i nigdy nie wyrastającymi liśćmi. Wierzchołek korzenia jest chroniony przez czapkę korzeniową.
Znaczenie korzenia	Utrwalanie rośliny w glebie, pobieranie wody i soli mineralnych, magazynowanie substancji organicznych, synteza aminokwasów i hormonów, oddychanie, symbioza z grzybami i bakteriami brodawkowymi, rozmnażanie wegetatywne (w roślinach potomnych korzeni).
główny korzeń	Korzeń rozwijający się z korzenia embrionalnego.
Korzeń przypadkowy	Korzeń rozwijający się z łodygi lub liścia.
Korzeń boczny	Gałąź korzenia głównego, bocznego lub przybyszowego.
System korzeniowy
Kliknij system root	Korzeń główny ze wszystkimi korzeniami bocznymi i ich gałęziami.
Przypadkowy system korzeniowy	Korzenie przybyszowe ze wszystkimi korzeniami bocznymi i ich gałęziami.
Kliknij system root	System korzeniowy z dobrze zdefiniowanym korzeniem palowym.
System korzeni wiązkowych	System korzeniowy reprezentowany jest głównie przez korzenie przypadkowe, w których nie wyróżnia się głównego korzenia.
Warzywa korzeniowe	Zmodyfikowany pogrubiony korzeń główny, posiadający u nasady skrócony pęd i pełniący funkcję magazynowania składników odżywczych (marchew).
Bulwa korzeniowa	Zmodyfikowany pogrubiony korzeń boczny lub przybyszowy, który pełni funkcję magazynowania składników odżywczych (dalia).
Strefy korzeniowe	Struktury, które sukcesywnie zastępują się w miarę wzrostu długości korzenia.
Strefa podziału	Stożek wzrostu, reprezentowany przez wierzchołkową tkankę edukacyjną, zapewnia wzrost długości korzenia w wyniku ciągłego podziału komórek.
Strefa rozciągania	Strefa korzenia, w której zwiększa się rozmiar komórek i rozpoczyna się ich specjalizacja.
Strefa ssania	Strefa, która porusza się w miarę wzrostu, gdzie komórki specjalizują się w różnych tkankach, a woda jest wchłaniana z gleby za pomocą włośników.
Powierzchnia obiektu	Strefa korzeniowa znajdująca się nad strefą absorpcji, w której przez naczynia przepływa woda i sole mineralne, a węglowodany przez rurki sitowe. Korzeń w tym obszarze pokryty jest tkanką korkową.
Czapka korzeniowa

KOŁYSKA.
Źródło: http://www.hpora.ru/
Korzeń to podziemna część ciała wegetatywnego rośliny, zakotwiczająca ją w glebie. Po raz pierwszy pojawił się u roślin naczyniowych.

Funkcje roota:

1. Pochłanianie – woda wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami transportowana jest poprzez ksylem do narządów naziemnych, gdzie zostaje włączona w procesy fotosyntezy.
2. Przewodzący – woda i składniki odżywcze przemieszczają się przez ksylem i łyko korzenia.
3. Przechowywanie - syntetyzowane substancje organiczne wracają przez łyko z narządów lądowych do korzenia i są magazynowane.
4. Syntetyczny - wiele aminokwasów, hormonów, alkaloidów itp. jest syntetyzowanych u korzenia.
5. Kotwica - zamocuj roślinę w ziemi.

Korzeń składa się z korzenia głównego i korzeni bocznych. Korzeń pierwotny powstaje w zarodku, jest skierowany w dół i staje się głównym u nagonasiennych i roślin kwiatowych. Na głównym korzeniu tworzą się korzenie boczne.

Korzeń jest narządem osiowym, który ma symetrię promieniową i rośnie w nieskończoność w wyniku aktywności merystemu wierzchołkowego (wierzchołkowego). Różni się od łodygi tym, że liście nigdy na niej nie rosną, a merystem wierzchołkowy pokryty jest pochwą.

Rodzaje systemów korzeniowych:

* System korzeni palowych - obejmuje korzenie główne i boczne, charakterystyczne dla roślin dwuliściennych i nagonasiennych.
* Włókniste - powstają z korzeni przybyszowych wyrastających z dolnej części pędu.

Gleba, jej znaczenie dla życia roślin:

Gleba składa się z cząstek stałych pochodzących ze skały macierzystej, których rodzaj określa skład mineralny gleby. Głównym czynnikiem rozwoju roślin jest zawartość wody w glebie. Za najbardziej sprzyjające zatrzymywaniu wody uważa się gleby składające się z cząstek o różnej wielkości. Żywe składniki gleby (mikroorganizmy, grzyby, bezkręgowce i małe kręgowce) pomagają poprawić żyzność gleby. Tym samym bakterie wiążące azot i sinice wzbogacają glebę w związany azot, a grzyby mikoryzowe stymulują odżywienie mineralne roślin. Bardzo ważne jest, aby w glebie znajdowały się pozostałości organiczne, które stale podlegają mineralizacji przez mikroorganizmy i stanowią ciągłe źródło odżywienia gleby. Im więcej resztek organicznych w glebie, tym jest ona bardziej żyzna.

Wewnętrzna struktura korzenia. Układ przewodzący korzenia (rurki sitowe i naczynia) jest umiejscowiony promieniowo w środku korzenia, tworząc osiowy cylinder z komórkami tkanki głównej. Naczynia transportują wodę z rozpuszczonymi w niej substancjami do organów naziemnych rośliny z włośników. Pomiędzy pasmami naczyń krwionośnych znajdują się rurki sitowe. Służą do transportu roztworów organicznych z nadziemnych części rośliny do komórek korzeni. Pomiędzy łykiem a ksylemem znajduje się tkanka edukacyjna - kambium, którego komórki dzielą się w sposób ciągły, zapewniając wzrost grubości korzenia. Wchłanianie wody wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami następuje w strefie włośników. Włośnik jest wyrostkiem komórki, żyje około 20 dni i zostaje zastąpiony nowym.

Strefy korzeniowe w przekroju podłużnym:

1. Czapka korzeniowa:
2. Strefa podziału - dzielące się komórki tkanki edukacyjnej.
3. Strefa wzrostu - zapewnia wzrost korzeni na długość.
4. Strefa ssania - zlokalizowana nad strefą wzrostu. Jego powierzchnię pokrywają narośla komórek zewnętrznych – włośników, które pobierają wodę z gleby wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami. Włośniki pokryte są śluzem, który rozpuszcza cząsteczki mineralne gleby, a korzenie mocno przylegają do podłoża. W tej strefie tworzą się korzenie boczne.
5. Strefa przewodzenia – w środku korzenia znajduje się tkanka przewodząca, którą tworzą drewno (ksylem) i łyko (łyko). Strefę cechuje stały rozwój. Zajmuje większą część długości korzenia. Tutaj korzeń gęstnieje w wyniku podziału komórek kambium. W obszarze przewodnictwa gałęzie korzeniowe.

Strefy korzeniowe

Strefa korzeniowa	Cechy komórek	Z jakiej tkanki jest zbudowany?	Funkcjonować
Czapka korzeniowa	Komórki są martwe i łatwo wydzielają śluz	okładka	Chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi, śluz wspomaga rozwój korzeni w glebie
Strefa podziału	Komórki są małe i stale się dzielą	edukacyjny	Komórki stale się dzielą, aby wspierać wzrost korzeni
Strefa wzrostu	Komórki są młode, rosną, czyli wydłużają się	edukacyjny	Komórki rozciągają się, powodując wzrost długości korzenia.
Strefa ssania	Strefę reprezentują włośniki. Włośnik jest wydłużoną komórką	Główny, ssący	Włośniki wchłaniają sole mineralne rozpuszczone w wodzie
Powierzchnia obiektu	Strefę reprezentują naczynia - są to martwe komórki	przewodzący	Przez naczynia korzenia minerały rozpuszczone w wodzie przemieszczają się z dołu na górę łodygi

Modyfikacje roota.
Korzenie. W wyniku silnego wzrostu miąższu lub działania dodatkowych warstw kambium korzeń zagęszcza się i przekształca w roślinę okopową. W rzodkiewkach, burakach i rzepie większość roślin okopowych tworzy przerośnięta podstawa łodygi; Przeciwnie, w marchwi główną część rośliny okopowej tworzy główny korzeń. Warzywa korzeniowe są przystosowane do magazynowania składników odżywczych.
Inne modyfikacje: bulwy korzeniowe (dalia),
korzenie powietrzne (kukurydza).
korzenie korzeniowe (bluszcz)

Pytania kontrolne

1. Co to jest korzeń?
2. Jakie funkcje pełni root?
3. Jakie są rodzaje korzeni?
4. Jaki jest system korzeniowy?
5. Jakie typy systemów korzeniowych wyróżniają się u roślin jednoliściennych? rośliny dwuliścienne?
6. Z jakich stref składa się korzeń? Jaką funkcję pełni każdy z nich?
7. Co to jest czapka korzeniowa? Omów jego funkcje i cechy konstrukcyjne.
8. Jakie zmodyfikowane korzenie znasz?
9. Jakie są podobieństwa i różnice w budowie korzeni marchwi, rzodkiewki i buraków?

Wykorzystano zdjęcia ze strony

Nauka biologii bada organizmy żywe. Budowę korzenia roślin omawia się w jednej z gałęzi botaniki.

Korzeń jest osiowym organem wegetatywnym rośliny. Charakteryzuje się nieograniczonym wzrostem wierzchołkowym i symetrią promieniową. Cechy strukturalne korzenia zależą od wielu czynników. To jest ewolucyjne pochodzenie rośliny, jej przynależność do tej czy innej klasy, jej siedlisko. Do głównych funkcji korzenia należy wzmocnienie rośliny w glebie, udział w rozmnażaniu wegetatywnym oraz dostarczanie i synteza organicznych składników odżywczych. Jednak najważniejszą funkcją zapewniającą żywotną aktywność organizmu roślinnego jest odżywianie gleby, które realizuje się w procesie aktywnego pobierania z podłoża wody zawierającej rozpuszczone sole mineralne.

Rodzaje korzeni

Zewnętrzna struktura korzenia zależy w dużej mierze od rodzaju, do którego należy.

• Główny korzeń. Jego powstawanie następuje z korzenia embrionalnego, gdy nasiona rośliny zaczynają kiełkować.
• Korzenie przypadkowe. Mogą pojawiać się na różnych częściach rośliny (łodydze, liściach).
• Korzenie boczne. To oni tworzą gałęzie, zaczynając od wcześniej pojawiających się korzeni (głównych lub podrzędnych).

Rodzaje systemów korzeniowych

System korzeniowy to zbiór wszystkich korzeni rośliny. Co więcej, wygląd tego agregatu może się znacznie różnić w zależności od rośliny. Powodem tego jest obecność lub brak, a także różny stopień rozwoju i nasilenia różnych rodzajów korzeni.

W zależności od tego czynnika wyróżnia się kilka typów systemów korzeniowych.

• Nazwa mówi sama za siebie. Główny korzeń działa jak pręt. Jest dobrze zdefiniowany pod względem wielkości i długości. Struktura korzeni tego typu jest typowa dla szczawiu, marchwi, fasoli itp.
• Ten typ ma swoje własne cechy. Zewnętrzna struktura głównego korzenia nie różni się od bocznej. Nie wyróżnia się w tłumie. Powstał z embrionalnego korzenia, rośnie tylko przez krótki czas. Włóknisty system korzeniowy jest charakterystyczny dla roślin jednoliściennych. Są to zboża, czosnek, tulipan itp.
• Mieszany system korzeniowy. Jego konstrukcja łączy w sobie cechy dwóch opisanych powyżej typów. Główny korzeń jest dobrze rozwinięty i wyróżnia się na tle ogólnym. Ale jednocześnie korzenie przypadkowe są również wysoko rozwinięte. Typowe dla pomidorów i kapusty.

Historyczny rozwój korzenia

Jeśli pomyślimy z punktu widzenia filogenetycznego rozwoju korzenia, jego pojawienie się nastąpiło znacznie później niż powstanie łodygi i liścia. Najprawdopodobniej impulsem do tego było pojawienie się roślin na lądzie. Aby zyskać oparcie na solidnym podłożu, przedstawiciele starożytnej flory potrzebowali czegoś, co mogłoby służyć jako podpora. W procesie ewolucji najpierw powstały podziemne gałęzie przypominające korzenie. Później dały początek rozwojowi systemu korzeniowego.

Czapka korzeniowa

Tworzenie i rozwój systemu korzeniowego zachodzi przez całe życie rośliny. Struktura korzenia rośliny nie zapewnia obecności liści i pąków. Jego wzrost wynika ze wzrostu długości. W fazie wzrostu przykryta jest czapeczką korzeniową.

Proces wzrostu związany jest z tkanką edukacyjną. To ona znajduje się pod czapeczką korzenia, która pełni funkcję ochrony delikatnych dzielących się komórek przed uszkodzeniem. Sama obudowa jest zbiorem cienkościennych żywych komórek, w których stale zachodzi proces odnowy. Oznacza to, że gdy korzeń przemieszcza się przez glebę, stare komórki stopniowo się złuszczają, a na ich miejscu rosną nowe. Ponadto komórki czapki znajdujące się na zewnątrz wydzielają specjalny śluz. Ułatwia rozwój korzenia w stałym podłożu glebowym.

Powszechnie wiadomo, że budowa roślin różni się znacznie w zależności od siedliska. Na przykład rośliny wodne nie mają czapki korzeniowej. W procesie ewolucji opracowali kolejne urządzenie - kieszeń na wodę.

Budowa korzeni roślin: strefa podziału, strefa wzrostu

Pojawiające się komórki zaczynają się z czasem różnicować. W ten sposób powstają strefy korzeniowe.

Strefa podziału. Jest reprezentowany przez komórki tkanki edukacyjnej, które następnie dają początek wszystkim innym typom komórek. Rozmiar strefy - 1 mm.

Strefa wzrostu. Jest reprezentowany przez gładki przekrój, którego długość waha się od 6 do 9 mm. Następuje bezpośrednio po strefie podziału. Komórki charakteryzują się intensywnym wzrostem, podczas którego ulegają znacznemu wydłużeniu i stopniowym różnicowaniem. Należy zauważyć, że proces podziału w tej strefie prawie nie jest prowadzony.

Strefa ssania

Ta kilkucentymetrowa część korzenia nazywana jest często strefą włośników. Nazwa ta odzwierciedla cechy strukturalne korzenia w tym obszarze. Występują narośla komórek skóry, których wielkość może wahać się od 1 mm do 20 mm. Są to włośniki.

Strefa ssania to miejsce, w którym następuje aktywne wchłanianie wody zawierającej rozpuszczone minerały. Działanie komórek włośnikowych można w tym przypadku porównać do działania pomp. Proces ten jest bardzo energochłonny. Dlatego komórki strefy absorpcji zawierają dużą liczbę mitochondriów.

Bardzo ważne jest, aby zwrócić uwagę na jeszcze jedną cechę włośników. Są w stanie wydzielać specjalny śluz zawierający kwasy węglowy, jabłkowy i cytrynowy. Śluz pomaga rozpuszczać sole mineralne w wodzie. Dzięki śluzowi cząsteczki gleby zdają się przylegać do włośników, ułatwiając wchłanianie składników odżywczych.

Struktura włosa korzenia

Zwiększenie powierzchni strefy wchłaniania następuje właśnie za sprawą włośników. Na przykład ich liczba w życie sięga 14 miliardów, co daje łączną długość do 10 000 kilometrów.

Wygląd włośników sprawia, że ​​wyglądają one jak biały puch. Nie żyją długo - od 10 do 20 dni. Wytworzenie nowych organizmów roślinnych zajmuje bardzo mało czasu. Na przykład tworzenie włośników u młodych sadzonek jabłoni zajmuje 30-40 godzin. Miejsce, w którym wymarły te niezwykłe narośla, może jeszcze przez jakiś czas wchłaniać wodę, po czym zostaje zakryte korkiem i zdolność ta zostaje utracona.

Jeśli mówimy o budowie osłonki włosa, to przede wszystkim powinniśmy podkreślić jej cienkość. Ta funkcja pomaga włosom wchłaniać składniki odżywcze. Jego komórka jest prawie całkowicie zajęta przez wakuolę, otoczoną cienką warstwą cytoplazmy. Rdzeń znajduje się na górze. Przestrzeń w pobliżu komórki to specjalna osłona śluzowa, która sprzyja sklejaniu się włośników z małymi cząsteczkami podłoża glebowego. Z tego powodu wzrasta hydrofilowość gleby.

Struktura poprzeczna korzenia w strefie ssącej

Strefa włośników często nazywana jest także strefą zróżnicowania (specjalizacji). To nie przypadek. To tutaj w przekroju widać pewne nawarstwienie. Jest to spowodowane rozgraniczeniem warstw wewnątrz korzenia.

Tabela „Struktura korzeni w przekroju” została przedstawiona poniżej.

Należy zauważyć, że istnieje również rozróżnienie w korze mózgowej. Jej zewnętrzna warstwa nazywa się egzodermą, wewnętrzna warstwa nazywa się endodermą, a pomiędzy nimi znajduje się główny miąższ. To właśnie w tej warstwie pośredniej zachodzi proces kierowania roztworów odżywczych do naczyń drewna. W miąższu syntetyzowane są także niektóre substancje organiczne niezbędne dla rośliny. Zatem wewnętrzna struktura korzenia pozwala w pełni ocenić znaczenie i wagę funkcji, jakie pełni każda z warstw.

Powierzchnia obiektu

Znajduje się nad strefą ssania. Najdłuższa i najtrwalsza część korzenia. To tutaj następuje przepływ substancji ważnych dla życia organizmu roślinnego. Jest to możliwe dzięki dobremu rozwojowi tkanek przewodzących w tym obszarze. Wewnętrzna struktura korzenia w strefie przewodzenia określa jego zdolność do transportu substancji w obu kierunkach. Prąd wznoszący (w górę) porusza wodę z rozpuszczonymi w niej związkami mineralnymi. W dół dostarczane są związki organiczne, które biorą udział w życiu komórek korzeni. Strefa przewodzenia to miejsce, w którym tworzą się korzenie boczne.

Budowa korzenia siewki fasoli wyraźnie ilustruje główne etapy procesu tworzenia korzeni roślin.

Cechy struktury korzenia rośliny: stosunek części nadziemnych i podziemnych

Wiele roślin charakteryzuje się takim rozwojem systemu korzeniowego, który prowadzi do jego przewagi nad częścią naziemną. Przykładem jest kapusta, której korzeń może urosnąć na głębokość 1,5 metra. Jego szerokość może dochodzić do 1,2 metra.

Rośnie tak bardzo, że zajmuje przestrzeń, której średnica może sięgać 12 metrów.

A w lucernie wysokość części naziemnej nie przekracza 60 cm, podczas gdy długość korzenia może przekraczać 2 metry.

Wszystkie rośliny żyjące na obszarach o glebach piaszczystych i skalistych mają bardzo długie korzenie. Wynika to z faktu, że w takich glebach woda i materia organiczna są bardzo głębokie. W procesie ewolucji rośliny przez długi czas przystosowywały się do takich warunków, a struktura korzenia stopniowo się zmieniała. W rezultacie zaczęły sięgać na głębokość, na której organizm roślinny może zaopatrzyć się w substancje niezbędne do wzrostu i rozwoju. Na przykład korzeń może mieć głębokość 20 metrów.

Włośniki pszenicy rozgałęziają się tak silnie, że ich całkowita długość może osiągnąć 20 km. Nie jest to jednak wartość graniczna. Nieograniczony wzrost wierzchołkowy korzeni przy braku silnej konkurencji z innymi roślinami może zwiększyć tę wartość kilkukrotnie.

Modyfikacje roota

Struktura korzeni niektórych roślin może się zmieniać, tworząc tzw. Modyfikacje. Jest to rodzaj adaptacji organizmów roślinnych do określonych warunków życia. Poniżej znajduje się opis niektórych modyfikacji.

Bulwy korzeniowe są charakterystyczne dla dalii, chistyaka i niektórych innych roślin. Powstają w wyniku pogrubienia korzeni przybyszowych i bocznych.

Bluszcz i Campsis różnią się także cechami strukturalnymi tych narządów wegetatywnych. Mają tzw. korzenie zaczepowe, które pozwalają im przyczepić się do pobliskich roślin i innych podpór znajdujących się w ich zasięgu.

Monstery i storczyki wyróżniają się dużą długością i pochłaniają wodę.

Korzenie oddechowe rosnące pionowo biorą udział w funkcjonowaniu układu oddechowego. Dostępny w wersji kruchej wierzby.

Rośliny warzywne, takie jak marchew, buraki i rzodkiewki, mają rośliny okopowe, które powstają w wyniku wzrostu głównego korzenia, w którym przechowywane są składniki odżywcze.

Zatem cechy strukturalne korzenia rośliny prowadzące do powstania modyfikacji zależą od wielu czynników. Najważniejsze z nich to rozwój siedliskowy i ewolucyjny.

Czapka korzeniowa i strefa podziału

1) W której części korzenia znajduje się czapka, dlaczego jest potrzebna i przez jakie komórki jest reprezentowana? Czapka znajduje się bezpośrednio na końcu korzenia i pełni funkcję ochronną. Składa się z kilku warstw, podczas gdy zewnętrzna warstwa ma śluz, jego komórki są stale odrywane.

2) W jaki sposób okładka przywraca swoje wymiary? Ze względu na strefę podziału – miejsce, w którym zlokalizowana jest tkanka edukacyjna, która podlega ciągłym podziałom.

3) Jakie znaczenie ma strefa podziału poza uzupełnianiem komórek czapeczki? Tworzy wszystkie pozostałe komórki korzenia.

Strefa wzrostu (rozciąganie)

1) Jaka jest lokalizacja strefy wzrostu w korzeniu? Znajduje się za strefą podziału, przed strefą ssania.

2) Jakie komórki tkankowe wchodzą w skład strefy wzrostu? Jakie są ich cechy? Częściowo obejmuje komórki tkanki edukacyjnej, ale są też komórki, które skończyły się dzielić i po prostu rosną. Komórki rosną poprzez wchłanianie wilgoci i tworzenie dużych wakuoli, dlatego ta część korzenia się wydłuża.

3) Jaka jest funkcja strefy wzrostu? Wypycha strefę podziału do przodu, w głąb gleby, wraz z czapeczką korzeniową.

4) W jakie komórki tkankowe mogą zamienić się wyhodowane komórki strefy wzrostu? Jedna część komórek zamieni się w komórki tkanki powłokowej, druga stanie się komórkami tkanki głównej, a na koniec pozostała część będzie komórkami tkanki przewodzącej.

5) Jak eksperymentalnie udowodnić, że korzeń wyrasta od wierzchołka, ze względu na strefę podziału i strefę wzrostu? Na kiełku fasoli (lub bobu) umieśćmy dwie pary kresek - pierwszą na górze korzenia, drugą u jego podstawy. Dosłownie dzień później zobaczymy, że odległość między znakami wzrosła tylko u szczytu korzenia. Wniosek jest prosty – korzeń charakteryzuje się właśnie wzrostem wierzchołkowym.

Strefa ssania

1) Włośniki znajdują się w tej strefie. Jaką strukturę mają ich komórki? Ściany komórkowe są cienkie, śluzowe, a centralne wakuole są duże. Długość włosów wynosi od 0,1 do 1,5 milimetra, ale czasami mogą osiągnąć 8-9 mm, na przykład jest to charakterystyczne dla pszenicy.

2) Dlaczego włosy są potrzebne? W trakcie rozwoju ściśle przylegają do mikroskopijnych grudek gleby, a zawarty na nich śluz aktywnie rozpuszcza minerały w glebie. W ten sposób wiele włosów zwiększa wcześniej małą powierzchnię ssącą korzenia dziesiątki, a czasem setki razy. Jednak włośniki nie żyją długo, najwyżej kilka dni.

3) Gdzie obumierają włośniki i gdzie rosną nowe? Wymierają na końcu strefy ssania, nowe pojawiają się w pobliżu strefy wzrostu. Dochodzimy do wniosku, że strefa ssania stale rośnie, wnikając w nowe warstwy gleby. Jednakże ogólnie rzecz biorąc, strefa ssania pozostaje tej samej długości.

Wewnętrzna struktura korzenia w strefie ssącej

1) Zewnętrzną warstwę komórek, skórę (zwaną ryzodermą lub epiblemą), tworzą włośniki.

2) Następną warstwą są komórki kory korzenia. Są to żywe, cienkościenne komórki, pomiędzy którymi znajdują się duże przestrzenie międzykomórkowe.

3) W korze można wyróżnić trzy warstwy – zewnętrzną gęstą (przylegającą do skóry, w strefie przewodzenia przejmuje funkcje skóry po jej obumarciu), środkową korę dużych komórek, wewnętrzna część kory (reprezentowana przez jedną warstwę powiązanych ze sobą komórek). Substancje takie jak witaminy, skrobia i białka mogą być przechowywane w korze korzenia.

4) Tkanki przewodzące w środku korzenia: centralny cylinder, który obejmuje drewno i łyk. Naczynia drewniane cylindra centralnego - czym są? Długie, puste w środku rurki, pozbawione żywej zawartości, ze zdrewniałymi ściankami, przez które przepływa woda wraz z zawartymi w niej niezbędnymi solami mineralnymi. Rurki sitowe łyka zbudowane są z żywych komórek, które charakteryzują się poprzecznymi przegrodami w postaci sita (stąd nazwa), ale bez jądra. W katalogu głównym nie ma rdzenia. Jak rozmieszczone jest drewno i łyk w centralnym cylindrze w strefie ssania? Drewno znajduje się pośrodku, a jego promienie sięgają obwodu centralnego cylindra. Różne rodzaje roślin mają od trzech do kilkudziesięciu promieni. Łyk znajduje się pomiędzy promieniami drewna.

Powierzchnia obiektu

1) Co dzieje się z komórkami zewnętrznej warstwy kory po obumarciu włośników? One również umierają, a martwe chronią wewnętrzne części korzenia przed uszkodzeniami i bakteriami. Taka część korzenia nie może już wchłaniać, a jedynie przewodzi substancje.

2) Czy powierzchnia obiektu rośnie? Tak. Odpowiada także za większość długości długowiecznych korzeni.