Сосущая сила листьев, транспирация (верхний двигатель водного тока)
Вегетативные органы высших растений
Органы – части организма, имеющие определенную форму и строение и выполняющие специфические функции.
Вегетативные органы обеспечивают жизненные функции: корень, стебель, лист.
Генеративные органы осуществляют половое размножение растений: цветок, плод, семя.
Корень
Функции корня:
1. Всасывание воды и минеральных веществ (корневые волоски).
2. Закрепление растения в почве.
3. Запасание органических веществ.
4. Симбиоз с грибами и клубеньковыми бактериями.
5. Вегетативное размножение (у корнеотпрысковых растений: вишня, малина, осот)
Корневая система – совокупность корней одного растения.
Типы корневых систем:
· Стержневая - развивается из зародышевого корешка, который сохраняется пожизненно и является основой корневой системы. От главного корня отходят боковые корни, способные ветвиться, образуя мощную корневую систему. Такая корневая система характерна для двудольных и голосеменных растений.
· Мочковатая - зародышевый корешок живет недолго, поэтому главный корень не развивается. Корневая система формируется из придаточных корней, которые образуются на нижней части стебля. Они имеют почти одинаковые размеры, и на них возникают боковые корни. Такая корневая система характерна для однодольных растений.
Виды корней:
Главный – развивается из зародышевого корешка;
Боковые – ответвления главного или придаточных корней;
Придаточные – развиваются на стебле или листьях.
Придаточные корни могут образовываться и у многих двудольных растений на стеблях, засыпанных землей, на ползучих и подземных стеблях. Эту способность растений образовывать придаточные корни используют для искусственного вегетативного размножения черенками.
Зоны корня –участки верхушки растущего корня.
Корневой чехлик – многоклеточное образование, защищающее клетки образовательной ткани зоны деления. Слущивающиеся и ослизняющиеся клетки чехлика облегчают движение растущего корня в почве.
Зона деления или конус нарастания. В зоне деления клетки меристемы непрерывно митотически делятся, образуя новые слои клеток чехлика и корня.
В зоне растяжения (роста) происходит рост клеток в длину, они вытягиваются, продвигая конец корня в почве.
В зоне всасывания клетки кожицы формируют корневые волоски, представляющие собой цитоплазматические выросты. Они осуществляют всасывание воды и минеральных веществ.
Зона проведения (опробковевшая зона), т.к. корень на всем своем протяжении покрыт опробковевшими тканями. По ней происходит в восходящем направлении транспорт воды и минеральных солей по сосудам ксилемы, а в нисходящем - углеводов по ситовидным трубкам флоэмы. В этой зоне закладываются боковые корни.
Транспорт воды в корне обеспечивается:
Сосущей силой корня.
Корневым давлением ( нижний двигатель водного тока)
Сосущая сила листьев, транспирация (верхний двигатель водного тока)
Видоизменение корней связано с выполнением особых функций, в связи с чем меняется их строение.
1.Корнеплоды образуются при отложении запасных питательных веществ в главном корне, который приобретает конусовидную, клубневидную, репчатую форму (свекла, редька, морковь, репа и др.).
2.Корневые клубни образуются при отложении запасных питательных веществ на боковых и придаточных корнях. На вершине расположены придаточные почки. Корневые клубни служат не только для перезимовки, но и для вегетативного размножения. К ним относят корневые клубни георгина, земляных орешков, орхидей нашей полосы.
3.Симбиотические – образующие симбиоз с клубеньковыми азотфиксирующими бактериями (у бобовых растений) или образующие грибокорень в симбиозе с грибами.
4.Корни-присоски (гаустории) у растений-паразитов (повилика, омела, раффлезия и др.), которыми они внедряются в тело хозяина..
5.Воздушные корни, обитающие в воздухе и не стремящиеся к почве; образуются у многих тропических растений (орхидеи).
6.Водные – не укореняющиеся на дне (ряска).
7.Втягивающие корни – заглубляют в почву основания побегов для сохранения зимующих почек (корневищные и луковичные растения).
8.Ходульные – дающие дополнительную опору побегам (монстера, баньян).
9.Прицепки – прикрепляющие растение к камням, другим растениям, чтобы поднять побеги вверх (плющ, ваниль)
Стебель
Стебель выполняет многообразные функции:
Ø Транспортную (соединяет два полюса питания растения — корни и листья)
Ø Опорную (выносит листья к свету)
Ø Запасающую (служит для накопления питательных веществ)
Ø Является органом вегетативного размножения.
Побег– стебель с листьями и почками, развившийся из почки в течение одного вегетационного периода.
Побег состоит из повторяющихся элементов:
Узлы – участки стебля, на котором развиваются листья.
Междоузлия - части стебля между соседними узлами.
Пазуха листа – угол между черешком листа и стеблем.
Почка — это укороченный, еще не развившийся побег. В ней находятся:
Ø зачаточный стебель с конусом нарастания;
Ø зачатки листьев (вегетативные почки);
Ø зачатки цветков (генеративные почки);
Ø зачатки листьев и цветков (смешанные почки).
По расположению различают почки:
o верхушечные
o пазушные
o придаточные
Внутреннее строение:
Наружный слой — кора, состоящий из:
1. пробка – покровная ткань, состоящая из нескольких слоев зимующих клеток;
2. луб (флоэма)– комплекс проводящей, механической и основной тканей, расположенных снаружи от камбия. Служит для проведения углеводов от листьев к корням.
Между корой и древесиной залегает камбиальное кольцо – образовательная ткань. Размножение и дифференцировка клеток камбия обеспечивают нарастание ствола в толщину, при этом внутрь откладываются клетки древесины, кнаружи — клетки коры. Сезонность деления клеток камбия хорошо видна на спиле ствола в виде годичных колец — годичных приростов древесины.
Древесина (ксилема) – ежегодно нарастающий комплекс проводящей (сосуды), механической (волокна) и основной тканей. Является опорой стебля и служит для проведения воды и минеральных солей от корней к листьям.
Сердцевина, которая состоит из рыхло расположенных клеток основной ткани, где накапливаются питательные вещества.
Видоизменения побега способны служить органом прикрепления (усики) и средством защиты (колючки).
Видоизменением подземных побегов является:
1. корневище (видоизмененный многолетний подземный побег с узлами, междоузлиями, несущий чешуевидные листья и почки, часто образующий надземные побеги и придаточные корни; служит для запаса питательных веществ и вегетативного размножения). Пырей, хвощ, ландыш.
2. клубни (укороченные и утолщенные подземные побеги с почками, выполняющие функцию запасающих органов и органов вегетативного размножения). Картофель, топинамбур. Клубень при прорастании дает надземные или подземные побеги – столоны – белого цвета, тонкие, недолговечные. Они способствуют удалению молодых клубней от материнского растения. В верхушечной части столонов накапливаются питательные вещества, затем их рост в длину прекращается, происходит утолщение, образуются клубни.
Растение окучивают, чтобы как можно больше боковых пазушных почек развились в столоны.
3. луковица (укороченный стебель — донце, от которого растут придаточные корни. Питательные вещества запасаются в сочных чешуевидных листьях, а сухие покрывают луковицу). Боковые пазушные почки разрастаются и отделяются.
Лист
Функции листа:
фотосинтез
транспирацию (испарение)
газообмен.
вегетативное размножение (бегония)
запасание воды (алоэ, молодило)
минеральное питание (росянка, венерина мухоловка)
защита от повреждения (кактусы, верблюжья колючка)
прикрепление к опоре (усики гороха)
Значение листопада:
В старых листьях накапливаются не нужные растениям вещества, которые удаляются;
Защита от «зимней засухи».
Причина изменения окраски листьев - разрушение хлорофилла из-за сокращения длины светового дня. Листья становятся красными, желтыми, что связано с наличием ряда пигментов в клеточном соке.
Типы листьев:
Простые – одна листовая пластинка;
Сложные – несколько листовых пластинок
Типы листорасположения:
Очередное – к каждому узлу прикрепляется один лист (огурец, яблоня)
Супротивное – в каждом узле находятся по два листа напротив друг друга (сирень)
Мутовчатое – в узле развивается несколько листовых пластинок (вороний глаз, лилия, хвощ)
Клеточное строение листа:
Часть листа
Ткань
Функция
Верхняя кожица (эпидерма), часто покрыта волосками, кутикулой, воском.
Покровная
Защита
Нижняя кожица обычно имеет устьица
Покровная
Защита
Устьице – щелевидное отверстие, окруженное замыкающими клетками (содержат хлоропласты).
Устьица располагаются преимущественно на нижней стороне листа
Транспирация, газообмен
Мезофилл:
· Столбчатая ткань – клетки имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу; расположена с верхней стороны листа
Основная
Фотосинтез
· Губчатая ткань – клетки имеют округлую форму, расположены рыхло, много межклетников; расположена с нижней стороны листа
Основная
Фотосинтез, газообмен, транспирация
Проводящий пучок:А) сосуды расположены в верхней части жилки
Проводящая
Поступление из стебля в лист воды и минеральных веществ
Б) ситовидные трубки расположены в нижней части жилки
Проводящая
Из листа в стебель перемещаются углеводы (сахара)
В) волокна
Механическая
Упругость и эластичность листа
Строение листьев зависит от условий произрастания растений.
Листья растений сухих мест обитания имеют адаптации, уменьшающие испарение:
· утолщение стенок эпидермы,
· восковой налет,
· густое опушение.
Видоизменения листа возникли в процессе приспособления растений к различным средам существования и обеспечивают ряд дополнительных функций:
Колючки - защита от поедания животными (кактус, верблюжья колючка, барбарис);
Усики – цепляются за опору, вынося побег к свету (горох: верхние листочки сложного листа; некоторые виды чины: весь лист, а функцию фотосинтеза выполнят прилистники);
Запас питательных веществ и воды (мясистые чешуи луковиц, листья столетника, агавы);
Кроющие чешуи почек защищают нежные зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий внешней среды;
Ловчие аппараты (росянка, венерина мухоловка) – обеспечивают жизнь насекомоядных растений на болотах в условиях недостатка азота и других элементов минерального питания.