Корень, его функции. Признаки корня. Типы корней по происхождению и форме. Метаморфозы корней.

Классификация плодов.

Плод цветковых растений, его функции, строение. Классификация плодов на примерах из семейств.

Строение и функции коры и корки у стебля древесных растений.

Корка состоит из отмерших клеток вторичной флоэмы и перидермы. На всем протяжение жизни стебли растений имеют разное строение.

Стебель древесных растений имеет покровную ткань - перидерму, а у травянистых - эпидермис, существующий только 1 сезон. Осенью эпидермис заменяется перидермой.

У многолетних стеблей после пяти лет жизни из перидермы формируется более мощная, комплексная покровная ткань – корка. Она представляет собой совокупность (систему) нескольких перидерм, между которыми расположены отмершие участки коры стебля.

Первичная кора стебля отвечает за фотосинтез и придает механическую устойчивость (сопротивляется от изгиба). Определяет стебель в пространстве. Она состоит из:

1) хлоренхима (от 1 до множества слоев этих клеток)

2) колленхима (от 1 и более слоев). У однодольных встречается редко.

3) эндодерма

Эндодерма стебля представляет собой 1 слой живых клеток, с целлюлозными оболочками, содержащие крахмальные зерна. Они не являются запасающим веществом, они помогают ориентироваться в пространстве, и поэтому эндодерма стебля называется крахмалоноснымвлагалищем. Кроме того, у различных растений в первичной коре могут формироваться вместилища выделений, могут встречаться кристаллоносные клетки, это пластическая часть стебля.

Первичное строение стебля у однодольных:

Первичная кора (паренхима, хлоренхима и крахмалоносное влагалище - 1слой)

Первичное строение стебля у двудольных:

Первичная кора (колленхима, хлоренхима, крахмалоносное влагалище). Толщина различная.

Стебель травянистых растений формируется 1-1.5месяцев. Поэтому вторичные ткани прирастают в небольшом количестве, центральный цилиндр разрастается в толщину незначительно. В результате первичная кора слегка растянется, но сохраниться и стебель травянистых двудольных растений будет иметь эпидермис, первичную кору, перецикличискую склеренхиму. Т.е. стебель травянистых двудольных растений имеет те же ткани, но слегка разросший центральный осевой цилиндр.

Первичная кора у древесного стебля сначала зеленая, фотосинтезирующая. После чего с годами расстегивается, разрывается и сбрасывается (на 3-5 году жизни). В итоге вторичных изменений стебель будет представлен тканям разросшегося центрального осевого цилиндра, сформированного по непучковому типу, т.е. имеется сплошное кольцо камбия, по обе стороны которого расположены слои вторичной ксилемы и слои вторичной флоэмы.

Разнообразие плодов чрезвычайно велико. Объясняется это многообразие приспособлением плодов к распространению семян. Агенты для целей расселения: ветер, вода, птицы, млекопитающие – наружные покровы, пищеварительный тракт. Отсюда и все разнообразие плодов. Критерии для определения типа плода – число гнезд, число семян и тип околоплодника.

Все многообразие плодов ботаниками сводится в единую систему. Воспользуемся системой, отражающей характер строения завязи (число плодолистиков ее образующих и число семян в ней) и способ распространения семян (особенности строения околоплодника).

I.СУХИЕ.

А. Вскрывающиеся

1) листовка - образована одним плодолистиком, многосемянная, с сухим околоплодником, вскрывающемся по шву срастания (живокость, купальница, калужница, сирень).

2) боб – образован одним плодолистиком, многосемянной, околоплодник сухой, вскрывающийся с двух сторон: по шву срастания и по срединной жилке (все бобовые).

3) стручок и стручочек –образуются из двух сросшихся плодолистиков, многосемянные, околоплодник вскрывается у шва срастания так, что семена остаются на перегородке с двух сторон (все капустные или крестоцветные).

4) коробочка – образована двумя или несколькими плодолистиками, многосемянная, околоплодник сухой вскрывающийся различными способами: растрескивается по швам срастания (тюльпан), отверстиями под сидячим рыльцем (мак), специальной опадающей крышечкой (белена).

Б. Невскрывающиеся (обычно односемянные).

1) семянка – околоплодник опробковевший,

2) зерновка – околоплодник срастается с семенной кожурой,

3) орех, орешек – околоплодник одревесневший,

4) крылатка, летучка – семянка, имеющая приспособления к распространению ветром.

II. СОЧНЫЕ.

1) костянка – одногнездный, односемянной с сочным околоплодником, разделенным на 3 слоя (вишня, персик, черемуха); разновидность ее - сборная костянка, возникшая из многочленного апокарпного гинецея (малина, костяника);

2) ягода – двугнездный и более, многосемянной, околоплодник сочный, но без одревесневшего эндокарпия (черника, картофель, томат);

3) яблоко – многогнездный, многосемянной плод, развившийся из нижней завязи с гипантием (яблоня, груша, рябина, боярышник);

4) ложная ягода земляники или фрага – в образовании сборного плода из семянок принимает участие разрастающееся, сочное и яркое цветоложе, выполняющее функцию распространения многочисленных односемянных плодиков.

Иногда плод образуется не из одного цветка, а из соцветия, тогда говорят о соплодиях (ананас, инжир, свекла).

Функции корня.

· Корень – это орган минерального или почвенного питания растений, т.к. он поглощает воду и растворенные минеральные соли и подает их в стебель.

Пример. Одно растение капусты за день «выкачивает» из почвы ведро (10 л) воды. Или другой пример. Злаковому растению на строительство 1 кг сухого вещества требуется 300 – 400 кг воды.

Одновременно с водой в корень поступают и минеральные соли. Корень растет, удлиняется, и тот его участок, который отвечает за поглощение воды и солей, переходит из одного слоя почвы в другой. Следует отметить, что корень очень активен в химическом отношении: он выделяет органические кислоты, которые способны растворять минеральные породы (порой очень твердые), а полученные растворы далее всасываются корнем.

· Другая функция корня – механическая, а именно закрепление (заякоривание) растения на субстрате: в почве или на каких -то других объектах.

Корень обеспечивает растению тесную связь с другими организмами, создавая вокруг себя определенную почвенную микрофлору («ризосферу»), что способствует совместному участию в процессах поглощения и переработки питательных веществ. У некоторых видов создается специфическое взаимовыгодное взаимодействие, называемое симбиозом.

· Могут быть и дополнительные функции:

а) – в корнях (у моркови, репы, свеклы, тмина) откладываются запасные вещества, которые потом израсходуются на рост и развитие новых органов;

б) – корни могут участвовать в вегетативном размножении растений (слива, вишня, бодяк, осот).

Типы корней по происхождению.

При развитии растения из семени вырастает главный корень, который вскоре начинает ветвиться, т.е. формировать боковые ответвления, а на них соответственно последующие. Различают следующие типы корней:

Главный корень – возникает из корешка зародыша семени. Корешок зародыша, разрывая покровы семени, первым выходит наружу и, вонзаясь в почву, начинает подавать воду, которая мобилизует ферменты, растворяет запасные питательные вещества семени. Это и есть главный корень растения. Затем, углубившись в почву, он будет ветвиться, т.е. формировать боковые корни.

Боковые корни – возникают на корнях из особой образовательной ткани боковой первичной меристемы – перицикла, расположенной внутри органа; различают боковые корни 2-го, 3-его и т.д. порядков.

Придаточные корни – возникают на любом органе (стеблях, листьях) из вторичной меристемы – камбия или повторно делящихся клеток основной паренхимы.

Корни могут различаться и по морфологии: длинные и короткие, разные по толщине – нитевидные, шнуровидные, клубневидные, а в некоторых случаях, особенно при изменении функции, меняют свой облик (видоизменяются).

В зависимости от степени развития этих видов корней принято делить корневые системы на типы: стержневую (у бобовых, у капустных, у большинства двудольных), мочковатую (у подорожника, злаков и у всех однодольных) и ветвистую (у древесных форм).

Во вторичном строении корень будет иметь следующие структуры:

Наружный слой клеток (от 2 до 10) это перидерма, а далее разросшийся центральный цилиндр, содержащий под перидермой вторичную флоэму, затем слой камбия, а по другую сторону от него – вторичную ксилему, а в самом центре цилиндра очень небольшой объем первичной ксилемы. А первичная флоэма практически не сохраняется: она сама недолговечная, а также весьма мягкая, а потому при разрастании и давлении изнутри разрушается или облитерируется.

Характерные признаки корней.

1) Корни могут появляться на всех органах растений (листьях, стеблях, корнях)

2) Корень не формирует листьев и пазушных почек.

3) Корень удлиняется верхушечным ростом, и растут по направлению силы тяжести. От света и влаги, проявляется при этом тропизм (изгибы).

4) Верхушечная меристема корня защищена корневым чехликом.

5) Корень обладает характерным анатомическим строением. При первом строение центрального цилиндра имеет 1 радиальный пучок, а при вторичном строение у двудольных вместо первого радиального пучка имеется сильно разросшийся цилиндр в середине которого имеется первичная , а затем вторичная ксилема, с периферии вторичная флоэма, покрытая перидермой и радиальные лучи. Именно в радиальных лучах откладываются различные вещества.

В корне всегда един радиальный пучок; лучей ксилемы может быть много, у двудольных не более 5.