Зона растяжения ткань

Одной из функций корня является обеспечение всех органов растения минеральными веществами, находящимися в почве в виде растворов. Это возможно благодаря особому строению корня, где каждая его зона выполняет конкретную функцию.

Зоны корня

Если рассмотреть корень проростка фасоли, пшеницы или другого растения под микроскопом, то можно выделить в нём отдельные участки, которые имеют особенности строения и, соответственно, выполняют определённые функции.

Поскольку корень растёт сверху вниз, то его кончик называются верхушкой корня . Верхушка покрыта, как напёрстком, корневым чехликом (рис. 1). Он образован несколькими слоями клеток покровной ткани и защищает клетки зоны деления от механических повреждений твёрдыми частичками почвы. Клетки корневого чехлика отмирают и слущиваются, на месте отмерших клеток постоянно образуются новые.

Выше корневого чехлика расположена зона корня, состоящая из мелких, плотно прижатых друг к другу клеток образовательной ткани. Здесь клетки интенсивно делятся, поэтому эта часть корня получила название зоны деления .

В зоне роста , следующей за зоной деления, клетки растягиваются и удлиняются, благодаря чему корень растёт в длину.

Зона всасывания представлена корневыми волосками, которые можно рассмотреть невооружённым глазом (рис. 2). Они образуют своего рода пушок на поверхности корня. Каждый корневой волосок — это вырост одной клетки в поверхностном слое клеток зоны всасывания (рис. 3). Длина корневых волосков не более 10 мм. Они плотно прилегают к комочкам почвы и всасывают из почвы воду с растворёнными в ней минеральными веществами. Большое количество корневых волосков значительно увеличивает всасывающую поверхность корня.

Над зоной всасывания располагается зона проведения . В состав проводящих тканей этой зоны входят сосуды, по которым вода с растворёнными минеральными веществами поднимается по стеблю к листьям. Наряду с сосудами проводящая ткань содержит клетки, по которым органические вещества, образующиеся в листьях, оттекают ко всем органам растения.

Прочность корня и его упругость обеспечивают клетки механической ткани, вытянутые по всей длине зоны проведения. Эти клетки имеют толстые стенки и внутри заполнены воздухом. Большую часть корня составляют клетки основной ткани. В клетках основной ткани накапливаются питательные вещества, необходимые для роста и деления клеток корня.

Корень – это подземный орган, с помощью которого растением осуществляется получение питательных веществ из почвенного раствора. Апикальная меристема, прикрытая корневым чехликом, обеспечивает длительный рост корня в длину. Корень отличается от побегов тем, что не образует листьев.

  • укрепление растения в почвенном слое («заякоривание»);
  • обеспечение возможности роста вглубь почвы;
  • способность к синтезу в тканях корня новых химических соединений, в дальнейшем поступающих к другим органам растения;
  • способность к накоплению различных веществ;
  • взаимодействие с корневыми системами иных культур, представителями микрофлоры, грибковыми организмами, находящимися в почвенном слое.
  • главный корень, развившийся из зародышевого корешка растения;
  • боковые корни;
  • придаточные корни.

С точки зрения формы, в классификации выделяются две разновидности:

  • стержневая – один главный корень, выделяющийся по длине и диаметру;
  • мочковатая, отличающаяся большим количеством придаточных без главного корня.

По своей природе корень не имеет ограничений в росте. Но на рост корня влияют экологические факторы, почвенный состав и структура, количество находящихся рядом других корней.

Разделение на зоны

Растущий корень делится на зоны, отличающиеся величиной, морфолого-физиологическими особенностями, функциональными характеристиками:

  • корневой чехлик, содержащий большое количество зёрен крахмала, состоящий из живых клеток, непрерывно обновляющийся, прикрывающий корневое окончание и, таким образом, оберегающий апикальную меристему; обладающий способностью отслаивать живые клетки, создающие слизистую массу для облегчения движения корня в почвенном слое;
  • зона деления – апикальная меристема, находящаяся под корневым чехликом, отвечающая за формирование корневых тканей; состоит из маленьких клеток с большим ядром и плотной цитоплазмой, имеет общую толщину не более одного миллиметра;
  • зона роста (растяжения), расположенная за зоной деления, достигающая размера нескольких миллиметров, отличающаяся тем, что её клетки не делятся, а растягиваются в длину, поглощая воду;
  • зона всасывания (поглощения), расположенная за зоной растяжения, достигающая в длину нескольких сантиметров, имеющая покровную ткань с мельчайшими волосками, охватывающими почвенные частички и поглощающие их них микроэлементы и воду; в зоне поглощения формируются и дифференцируются корневые ткани;
  • зона проведения, располагающаяся выше зоны поглощения, необходимая для транспортировки воды и микроэлементов от корневых волосков к органам растения, а также нужная для образования боковых корней.

Зона поглощения и зона проведения не имеют возможности изменять своё положение по отношению к почвенным зонам. В большинстве случаев прочие зоны корня выделяются условно, так как им свойственно изменять своё положение по мере вырастания верхушки корня.

Например, новые клетки зоны роста переходят в зону всасывания, а старые клетки зоны всасывания перемещаются в зону проведения. Ткани корня непрерывно образуются и перемещаются, обеспечивая питание и рост растения.

Корневая система почти любого покрытосеменного растения состоит из множества корней. Каждый отдельно взятый корень растет своей верхушкой, или кончиком (будем считать это нижней частью корня). Благодаря этому корень может продвигаться в почве в глубь или в стороны. Это дает возможность всасывать воду и минеральные вещества там, где корни их еще не всасывали. Таким образом, чем дальше участок корня от своего кончика (и соответственно ближе к стеблю), тем он старее. В этих местах корни не растут в длину, здесь они в основном только проводят вещества в обе стороны (вверх и вниз).

Если растущую часть корня разрезать вдоль (как бы симметрично разрезать на левую и правую части), то, начиная от кончика и вверх, можно увидеть четыре зоны корня: деления, роста, всасывания, проведения. Понятно, что в зоне деления клетки делятся, в зоне роста — растут, в зоне всасывания — поглощают воду и растворенные в ней вещества, в зоне проведения — проводят воду и вещества по направлению к стеблю. То есть благодаря этим зонам корень выполняет одну из своих основных функций — обеспечивает растение водой и минеральными веществами.

Зона деления прикрыта так называемым корневым чехликом. Он прикрывает самый кончик корня и защищает зону деления от повреждений. Клетки корневого чехлика выделяют слизь.

Корень обладает так называемым положительным геотропизмом. Это означает, что он растет вниз, к центру Земли. И именно клетки корневого чехлика отвечают за эту способность.
Клетки корневого чехлика быстро слущиваются и заменяются новыми.

Под корневым чехликом и чуть выше его находится зона деления. Она состоит из клеток образовательной ткани, которые постоянно делятся. Клетки в этой зоне мелкие с тонкими стенками.

Более верхние клетки зоны деления перестают делится и начинают расти, в основном за счет вытягивания вдоль корня. Таким образом, они уже входят (или формируют) зону роста корня. Зону роста также нередко называют зоной растяжения.

Вместе, корневой чехлик и зоны деления и растяжения составляют всего несколько миллиметров. Выше находится зона всасывания, состоящая из корневых волосков. Именно в этом месте корень поглощает воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Обычно каждый корневой волосок имеет длину не более 1 сантиметра и очень тонкий. Он представляет собой боковой вырост клетки кожицы корня (это покровная ткань). То есть один волосок — это одна клетка, причем даже не целая клетка, а ее часть. При этом корневые волоски можно увидеть у проростков многих растений невооруженным глазом. Все вместе они похожи на пушок. Под микроскопом можно увидеть, что корневой волосок является живой клеткой. В нем есть цитоплазма, ядро, лейкопласты, вакуоль, митохондрии и различные включения.

Корневые волоски живут не долго, у каждого вида по-разному. Но в среднем где-то 15 дней. Выше по корню находятся более старые волоски, и они отмирают, а снизу, сразу за зоной роста, начинают образовываться новые волоски. Таким образом, кончик корня (чехлик, зоны деления, роста, всасывания) постоянно смещается, проникая вглубь почвы.

Выше зоны всасывания (и даже немного заходя внутрь нее в центральной части корня) находится зона проведения. В центральной оси этой зоны находятся сосуды, по которым водный раствор поднимается вверх по направлению к стеблю. Сосуды относятся к проводящей ткани.

От корневых волосков до сосудов вода и минеральные вещества передвигаются по клеткам паренхимы (это основная ткань). Это передвижение осуществляется за счет так называемой сосущей силы, которую вызывает разность тургорного и осмотического давления.

В зоне проведения есть не только сосуды, но и ситовидные трубки. По ним в корень из побега поступают органические вещества. Они нужны корню для питания (от этого зависит его рост и развитие).

На продольном разрезе различают следующие зоны корня (участки корня растения):

  • Зона роста с корневым чехликом;
  • зона растяжения и начала дифференцировки клеток;
  • зона всасывания;
  • проводящая зона.

Зоны корня

Роста

Зона роста (зона деления) корня занимает кончик длиной 2-3 мм. Это зона активно делящихся клеток, меристема корня. Все ткани корня возникают из этой образовательной ткани.

Зона роста покрыта корневым чехликом, который защищает ее от повреждений и облегчает продвижение корня в почве. Клетки чехлика обладают повышенным тургором. По мере углубления корня в почве они стираются, наружный слой их слущивается, а изнутри нарастают новые клетки за счет меристемы корня.

Растяжения

В зоне растяжения клетки сильно увеличиваются в продольном направлении и становятся цилиндрическими. В них появляются большие вакуоли. Совокупный рост клеток этой зоны создает силу, благодаря которой корень углубляется в почву.

Эта зона также невелика и занимает несколько миллиметров. В верхней ее части клетки начинают специализироваться, превращаясь окончательно в зоне всасывания в сосуды, трахеиды и другие виды клеток корня.

Всасывания

Зона всасывания корня имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Поверхность ее защищена покровной тканью — кожицей с корневыми волосками. Под кожицей находится кора корня, окружающая его центральную часть с проводящей системой.

Корневые волоски и корневой чехлик развиты у наземных растений; у водных и растений-паразитов они отсутствуют. На поперечном срезе через всасывающую зону видно первичное строение корня.

Проводящая

Проводящая зона — вся остальная часть корня, начиная от всасывающей и до стебля растения. Этот участок имеет более плотную покровную ткань, утолщен, число сосудов и ситовидных трубок увеличено за счет деятельности камбия.

Зона проведения корня — посредник между всасывающей зоной и надземной частью растения.

Сводная таблица строения и функций зон корня

Название зоны Особенности строения Функции
Зона деления Мелкие живые клетки, быстро делятся Начало всех остальных зон и тканей корня
Зона роста Клетки растут и увеличиваются в размерах Обеспечивает основной рост корня
Зона всасывания Наружный слой, представлен клетками с корневыми волосками Обеспечивает всасывание воды с растворенными в ней полезными веществами
Зона проведения Хорошо развиты проводящие ткани Транспортная

Внутреннее строение корня растения

Наружная покровная ткань корня — кожица — отличается от кожицы стебля и листа наличием корневых волосков, отсутствием устьиц и кутикулы, легкой проницаемостью для воды, поглощающей способностью.

Клетки кожицы располагаются в один слой. Многие из них имеют корневые волоски — удлиненные цилиндрические выросты внешней стенки клеток кожицы, длиной от 0,15мм до 1см при поперечнике в сотые доли миллиметра. Ядро клетки переходит в корневой волосок и располагается обычно на самом его конце.

В цитоплазме корневого волоска кроме ядра содержатся вакуоли с клеточным соком, бесцветные пластиды. Поверхность волосков покрыта слизистым веществом, склеивающим их с частичками почвы.

Корневые волоски недолговечны. Формируются они за 30-40 часов, живут 10-20 дней, затем отмирают. На смену их на молодом участке корня образуются новые, а участок с отмершими волосками становится проводящей зоной. Количество корневых волосков на 1мм 2 достигает нескольких сотен (например, у кукурузы — 425, у гороха — 230). Благодаря их наличию всасывающая поверхность корня увеличивается в десятки раз.

Кора корня, прилегающая к кожице изнутри, состоит из расположенных в несколько рядов клеток основной ткани. Клетки коры имеют разные размеры. Непосредственно под кожей они крупные, а в слоях, лежащих глубже, — более мелкие.

Самый внутренний слой коры (энтодерма), облегающий центральную часть корня (центральный цилиндр) с проводящей системой, состоит из одного ряда плотно уложенных клеток. Наружные их стенки (со стороны коры) тонкие, а боковые и внутренние — утолщены и непроницаемы для воды и газов.

Между толстостенными клетками есть небольшое число тонкостенных, расположенных против сосудов центрального цилиндра. Это пропускные клетки, они проводят воду из коры корня в сосуды центрального цилиндра.

Центральный цилиндр занимает срединную часть стебля и состоит из различных тканей. Наружный его слой, примыкающий изнутри к энтодерме, состоит из тонкостенных паренхимных клеток и называется перициклом, или корнеродным слоем.

Клетки перицикла (вторичная образовательная ткань) периодически делятся и дают начало боковым корням, паренхиме корня, придаточным почкам корнеотпрысковых растений, камбию.

Далее, к центру осевого цилиндра, располагается закрытый сосудисто-волокнистый пучок, в котором чередуются участки флоэмы и ксилемы, расположенные радиально. Центр осевого цилиндра корня у большинства видов растений занят одним крупным или несколькими мелкими сосудами. У некоторых видов центр занят клетками основной ткани (паренхимы), заполняющей также промежутки между флоэмными и ксилемными участками.

1) В каком отделе корня расположен чехлик, зачем он нужен и какими клетками представлен? Чехлик находится непосредственно на кончике корня, он играет защитную роль. Состоит он из нескольких слоев, при этом внешний слой имеет слизь, его клетки постоянно отрываются.

2) Благодаря чему чехлик восстанавливает размеры? За счет зоны деления — места, где расположена образовательная ткань, которая все время делится.

3) В чем значение зоны деления помимо пополнения клеток чехлика? Она формирует все другие клетки корня.

Зона роста (растяжения)

1) Какое место имеет зона роста в корне? Расположена за зоной деления, перед зоной всасывания.

2) Клетки какой ткани входят в состав зоны роста? В чем их особенности? В нее входят частично клетки образовательной ткани, но есть и клетки, которые закончили деление и просто растут. Клетки растут благодаря поглощению влаги и формированию крупных вакуолей, поэтому этот участок корня удлиняется.

3) В чем функция зоны роста? Она толкает зону деления вперед, вглубь почвы, вместе с корневым чехликом.

4) В клетки каких тканей могут превращаться выросшие клетки зоны роста? Одна часть клеток превратится в клетки покровной ткани, вторая станет клетками ткани основной, наконец, оставшаяся часть — это клетки проводящей ткани.

5) Как на опыте доказать, что корень растет со стороны верхушки, за счет зоны деления и зоны роста? Нанесем на проросток фасоли (или конского боба) две пары черточек-меток — первую у верхушки корня, вторую его основания. Буквально спустя сутки мы увидим, что расстояние между метками увеличилось только у верхушки корня. Вывод прост — корень характеризуется именно верхушечным ростом.

Зона всасывания

1) В данной зоне расположены корневые волоски. Какое строение имеют их клетки? Оболочки клеток тонкие, слизистые, центральные вакуоли крупные. Длина волосков от 0,1 до 1,5 миллиметров, но иногда они могут достигать 8-9 мм, например, это свойственно пшенице.

2) Зачем нужны волоски? Они в ходе развития плотно сцепляются с микроскопическими комочками почвы, а содержащаяся на них слизь активно растворяет минералы в почве. Таким образом множественные волоски увеличивают в десятки, а иногда и в сотни раз бывшую до того небольшой всасывающую поверхность корня. Впрочем, живет корневой волосок недолго, самое большее несколько дней.

3) Где отмирают и где растут новые корневые волоски? Отмирают они в конце зоны всасывания, новые появляются вблизи зоны роста. Делаем вывод, что зона всасывания все время растет, проникая в новые слои почвы. Однако в целом зона всасывания сохраняет прежнюю длину.

Внутреннее строение корня в зоне всасывания

1) Наружный слой клеток, кожица (называемая ризодермой или эпиблемой), образован корневыми волосками.

2) Клетки коры корня являются следующим слоем. Они представляют собой живые, тонкостенные клетки, между которыми расположены крупные межклетники.

3) В коре можно выделить три слоя — наружный плотный (он примыкает к кожице, и в зоне проведения берет на себя функции кожицы после ее отмирания), центр коры из крупных клеток, внутренняя часть коры (представлена одним слоем смыкающихся клеток). В коре корня могут запасаться вещества, например, витамины, крахмал, белки.

4) Проводящие ткани в центре корня: центральный цилиндр, куда входят древесина и луб. Сосуды древесины центрального цилиндра — каковы они? Длинные полые трубки, без живого содержимого, с одревесневевшими стенками, по которым движется вода с содержащимися в ней необходимыми минеральными солями. Ситовидные трубки луба построены из живых клеток, для которых характерны поперечные перегородки в виде сита (отсюда и название), но без ядра. Сердцевины в корне нет. Как расположена древесина и луб в центральном цилиндре в зоне всасывания? Древесина находится в центре, ее лучи доходят до периферии центрального цилиндра. Различные виды растений имеют от трех до нескольких десятков лучей. Луб расположен между лучами древесины.

Зона проведения

1) Что происходит с клетками наружного слоя коры после того, как отмирают корневые волоски? Они также отмирают, и мертвые защищают внутренние части корня от повреждений и бактерий. Такой участок корня уже не может всасывать, а только проводит вещества.

2) Растет ли зона проведения? Да. И еще на нее приходится большая часть длины долгоживущих корней.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — биология: курсы подготовки

Сегодня мы с вами продолжаем дальше изучать корень. Тема нашего урока: «Зоны корня».

Сегодня мы проведем урок в форме путешествия. Ведь любое путешествие – это познание нового и интересного. Сила растения кроется в корне.

Что мы ещё недостаточно хорошо знаем о корне? Какие новые сведения о корне мы можем получить на уроке?т Когда мы изучали прорастание семян, вы, наверное, заметили, что корень проростка постоянно растет. Причем растет он своей верхушкой внизу. Такой тип роста называется верхушечным.

По мере рассказа текста показывать зоны корня, соответствующие тексту. Под лупой, если рассмотреть молодой неповрежденный корень. То видим, что он белый, ведь мы проращивали семена в банке, а не в земле. На «хвосте» темнее остальной части корня. Кончик корня «одет в колпачок» это корневой чехлик. Под ним спрятана зона деления корня, которая состоит из молоденьких клеток образовательной ткани. Верхушка корня покрыта корневым чехликом, предохраняющим клетки зоны деления при похождении корня сквозь почву. Над чехликом расположен гладкий участок корня-зона роста. Именно благодаря этой своей части корень интенсивно растет в длину. Почему же рост происходит именно здесь? Так ведь в зоне деления постоянно образуются новые клетки. Они все время вытесняют вверх клетки, которые образовались раньше. Мы поднимаемся по корню выше зоны роста. Это что еще такое? Мы запутались в каких то нитках и веревках! Куда мы попали?

Так, ясно, это корневые волоски — тончайшие выросты клеток наружного слоя молодого корня.
Теперь мы находимся в зоне всасывания. Корневые волоски проникают между самыми маленькими комочками почвы и плотно прилипают к ним. Эти волосы всасывают находящиеся в почве водные растворы минеральных веществ.

Вот почему этот участок корня называется зоной всасывания. Наконец-то мы добрались до этой зоны проведения. На поверхности ничего особенного не видно, вся работа идет внутри. Конечно, ведь снаружи корень в этой зоне покрыт слоем коры. Толстая кора не может поглощать воду из почвы. Здесь в корень проводят воду, полученную в зоне всасывания, к верхним надземным частям растения. Зона проведения постоянно удлиняется по мере роста корня. В старых корнях деревьев и многолетних трав основную часть длины составляет именно зона проведения.

Давайте теперь разберем, какие ткани входят в каждую зону корня, и какие функции они там выполняют. Рассмотрим таблицу. Давайте еще раз, разложим все по полочкам. Какие зоны можно выделить в корне, и за какие функции отвечает каждая зона.Для улучшения роста и развития растений в почву вносят удобрения, обогащающие почву теми или иными веществами.

Органические удобрения – вещества растительного и животного происхождения: навоз, торф, птичий помет и т.д.

Минеральные удобрения – специальные комплексы, состоящие из одного либо нескольких минеральных компонентов.

Ссылка на основную публикацию