Що таке корінь? Будова кореня рослини

Закріплення рослини в ґрунті, мінеральне харчування, запас речовин – всі ці функції здійснює корінь. Будова кореня, різноманітність і особливості його фізіології ми розглянемо в нашій статті. А ще ви зможете знайти інформацію про найбільш незвичайні підземні органи та їх видозміни.

Зміст матеріалу

• Біологія: будова кореня і особливості росту
• Види коренів
• Стрижнева система
• Сечкувата система
• Внутрішня будова кореня
• Зони кореня
• Основні функції
• Видозміни коренів
• Що таке мікориза
• Еволюційний розвиток
• Самі-самі

Біологія: будова кореня і особливості росту

Коренем називають осьовий підземний орган рослини. Він має необмежений ріст – збільшується в довжину протягом усього життя організму. Це забезпечує надійне закріплення рослини в ґрунті. Прийнято вважати, що корінь росте вниз. Але ця характеристика досить відносна. Точніше буде сказати, що корінь росте за напрямом радіусу Землі. Це явище називають позитивним геотропізмом. Його легко довести за допомогою простого досвіду. Для цього рослину потрібно просто розмістити горизонтально. Через певний час у зоні ділення корінь почне загинатися вниз. Такою ж властивістю володіє і втеча, яка в цих умовах починає тягнутися догори.

Деякі корені за зовнішнім виглядом можна сплутати з іншими органами рослин. Наприклад, моркву часто називають плодом. Характерною ознакою коріння є відсутність хлоропластів у клітинах усіх його тканин. Крім того, цей орган не має нирок, з яких розвиваються листя. Видозмінами коренів часто помилково називають цибулини порея і клуби картоплі. Насправді ці приклади є метаморфозами втечі. Довести це досить просто. Цибулини здатні формувати молоде листя, яке ми часто називаємо зеленою цибулею. А клуби картоплі на світлу зеленіють. Це відбувається в результаті перетворення безбарвних пластид на зелені – хлоропласти.

Види коренів

Будова кореня проростка дає чітке уявлення про процес розвитку даного органу. Напевно кожен з нас пророщував насіння. Його зародок містить зачатки всіх органів майбутнього дорослого організму. Першим з ‘являється головний корінь. У рослини він завжди один. Цей орган розвивається із зародкового корінця. На ньому розвиваються структури, спочатку схожі на пух. Це майбутнє бокове коріння. Такі структури є не у всіх рослин. Наприклад, у злакових не можна знайти один головний підземний орган. Зовнішня будова кореня у таких рослин нагадує пучок ниток. Це придаткове коріння. Вони численні і формуються на втечі.

Стрижнева система

У рослини ніколи не формується один корінь. Будова кореня визначає цілі системи. Однією з них є стрижнева. Вона складається з добре розвиненого головного кореня, від якого відходять бічні. Така будова дозволяє забезпечувати рослини водою в посушливих умовах. Головний корінь може проникати на значну глибину, в кілька разів перевищуючи розміри надземної частини культури. Наприклад, у африканській акації він досягає 20 метрів. При цьому розміри втечі цієї рослини варіюються в межах від 30 до 80 см.

Якщо головний корінь витовщується, формуються коренеплоди. У них накопичуються запаси води і мінеральних речовин. Такі видозміни кореня характерні для дворічних рослин. Морква, буряк, редис, ріпа, петрушка в перший рік не формують насіння. Восени їх наземна частина відмирає, а несприятливий період рослина переживає під землею завдяки резерву коренеплодів. Тільки наступного літа ці рослини зацвітають і утворюють насіння.

Сечкувата система

Будова кореня рослини з сімейства злаків – пшениці – не дозволяє поглинати вологу з великих глибин. Його максимальна глибина ледь сягає метра. Всі представники відділу Однодольні мають мочкувату систему, що складається тільки з придаткових коренів, які відростають від втечі. При невеликій довжині їх вага і площа просто вражають. Коріння займають до 45% від загальної маси рослини. А сумарна довжина може займати до 10 км. Така будова ефективна і регулярно забезпечує рослину необхідною кількістю вологи.

Внутрішня будова кореня

Особливості будови кореня тісно взаємопов ‘язані з виконуваними ним функціями. Багато в чому це визначається елементами тканин, з яких утворений підземний орган. На поперечному зрізі добре відмінні його зони. Зовні розташовуються клітини покровної тканини – різодерми. Тут розташовані кореневі волоски, які безперервно всмоктують воду. Цей процес вимагає великої кількості енергії, тому клітини-різодерми містять багато мітохондрій.

Під покровною тканиною розташовується кора. Вона утворена сполучною тканиною. Її клітини великі і пухкі. Між ними розташовано багато міжклітинників. У цій зоні відбувається газообмін, транспорт води з мінеральними солями, запас речовин. У центрі кореня знаходиться осьовий циліндр. Він сформований елементами провідних, основних та освітніх тканин.

Зони кореня

Корінь, його будова і значення в житті рослини визначаються також і морфологічними особливостями його зон. Вони відрізняються структурними елементами і спеціалізацією. Розрізняють наступні зони: кореневий чохлик, зона ділення, росту, всмоктування, проведення. Перша з них складається з дрібних клітин, які постійно стираються і слуховуються від контакту з частинками землі. Їх відновлення відбувається за рахунок поділу меристеми. Кореневий чохлик захищає клітини зони ділення, які постійно дробляться. Вони формують освітню тканину.

За нею слідує зона розтягнення, або зростання. Тут знову утворені клітини витягуються в довжину, приймають циліндричну форму. Це забезпечує просування підземного органу вглиб. У зоні всмоктування розташована велика кількість кореневих волосин. Вони проникають між частинками ґрунту і поглинають водний розчин мінеральних речовин. Структурні елементи зони проведення забезпечують його подальше просування в надземну частину рослини.

Основні функції

Яку роль у рослині відіграє корінь? Будова кореня насамперед забезпечує закріплення організму в субстраті і ґрунтовне харчування. Ці функції є життєво важливими, оскільки забезпечують умови для зростання та обміну речовин рослин. За допомогою кореня відбувається і вегетативне розмноження. Ця властивість широко використовується в сільському господарстві для отримання великої кількості садивного матеріалу.

Видозміни коренів

Щоб виконати додаткові функції, будова кореня рослини може змінюватися. Наприклад, у моркви і буряка головний корінь втовщується. Таке видозмінювання називається коренеплодом. Якщо втовщаються бічні або придаткові підземні органи – формуються кореневі шишки, або клубні. Вони зустрічаються біля чистяка, батата, георгіна.

Коріння-присоски характерні для паразитичних рослин. Ці структури здатні проникати в тканини стеблів інших видів і поглинати поживні речовини з них. Наприклад, повиліка взагалі позбавлена хлоропластів, а харчується тільки соками рослини-господаря.

Дихальне коріння формується у рослин, що облюбували болота і перезволожені ґрунти. Вони ростуть вгору і піднімаються над поверхнею землі або води. Ці видозміни бічного коріння здатні поглинати кисень прямо з повітря.

Багато з них можуть рости прямо на вертикальній опорі. Це можливо завдяки наявності коренів-причіпок. Вони відростають уздовж надземної частини стебля. А у кукурудзи коріння виконують функцію підпорок. Вони підтримують рівновагу стебля з важкими плодами.

Людина широко використовує видозміни кореня у своїй господарській діяльності. Морква, редис, буряка вживаються в їжу, а ріпа і турнепс йдуть на корм худобі. А рослинам різні видозміни коріння дають ряд переваг для пристосування до різних місць зростання.

Що таке мікориза

Симбіоз – це спосіб співіснування організмів, в якому може брати участь і корінь. Будова кореня дозволяє йому всмоктувати вологу з субстрату, забезпечуючи і себе, і інші організми. Одним з таких прикладів є мікориза. Це сукупність ниток грибниці і коренів вищих рослин. Їхнє співжиття є взаємовигідним. Проникаючи через кореневі волоски, гриб поглинає органічні речовини. А рослина отримує мінеральні сполуки і ряд речовин, що прискорюють процеси зростання. Такий симбіоз часто відображається і в назві грибів: підосиновик, підберезовик.

На корінні рослин багатьох видів бобових оселяються азотфіксуючі бактерії. Вони проникають туди з ґрунту через пошкоджені ділянки покровних тканин. Далі бактеріальні клітини діляться і утворюють клубеньки, які добре помітні візуально. Розвиваючись на корінні рослин, вони засвоюють атмосферний азот і переводять його в форму, доступну для автотрофів.

Еволюційний розвиток

Перші рослини, що з ‘явилися на Землі, – водорості – не мають коріння. Донині вони ростуть у воді, тому функція поглинання водних розчинів втрачає своє значення. Однак у водоростей є структури, які забезпечують їх прикріплення до субстрату. Вони називаються ризоїдами. Від справжнього коріння їх відрізняє тільки клітинна будова без диференціації на тканині. Ризоїди зберігаються і у перших вихідців на сушу – мхів. А ось у інших спорових рослин вже з ‘являються придаткові корені, що формують сечкувату систему. Це відбувається завдяки диференціації їх клітин, в результаті чого утворюється ряд тканин: механічна, що проводить, покровна, освітня, основна. Вищі насіннєві рослини мають найбільш розвинені кореневі системи, які дозволяють їм освоювати різноманітні екосистеми.

Самі-самі

А тепер давайте познайомимося з найбільш “видатними” “кореневими системами на планеті. Одне з них має озиме жито. Якщо скласти разом всі її придаткові корені, їх сумарна довжина складе більше 600 кілометрів! Рекордсменами в цій галузі є і багато пустельних рослин. Так, найглибші корені фікусу дістають воду на глибині близько 120 метрів.

Деякі підземні органи мають дуже незвичайний вигляд. Наприклад, у баньяна вони звисають прямо з гілок. Такі корені мають вигляд численних підпорок і більше нагадують гай, ніж одне дерево. У них без зусиль може поміститися відразу кілька людей. Згідно з давньою легендою, в корінні однієї з таких рослин сховалася армія Александра Македонського, що складається з декількох тисяч осіб.

Багато коренів славляться своїми цінними поживними і лікувальними властивостями. Наприклад, імбир є цілим комором вітамінів груп А, С і В, а також мінеральних речовин: заліза, натрія, калію, фосфору, цинку. Його корінь використовують при лікуванні застуди, з метою підвищення імунітету, поліпшення травлення і процесів метаболізму. А відвари з коріння шипшини вживають при жовчокам ‘яній хворобі і циститі. Імуностимулюючу дію надають також підземні органи малини, барбарису, селеру.

Отже, особливості будови кореня рослини – підземного осьового органу рослин – дозволяють йому виконувати найважливіші функції. До них належать прикріплення до субстрату, всмоктування водних розчинів з ґрунту, запас поживних речовин, симбіоз, вегетативне розмноження.

9.14: Коріння

Є стрижневі і волокнисті корені, первинні корені і вторинні корені. І вони завжди, здається, знають, в який бік рости. Коріння – це дуже особливі органи рослини. Як і навіщо?

Коріння

Рослини мають спеціалізовані органи, які допомагають їм виживати та розмножуватися у великій різноманітності середовищ існування. Основні органи більшості рослин включають коріння, стебла та листя. Коріння є важливими органами у всіх судинних рослин. Більшість судинних рослин мають два типи коренів: первинні коріння, які ростуть вниз, і вторинні коріння, які розгалужуються в бік. Разом все коріння рослини складають кореневу систему.

Коренева система

• стрижневі кореневі системи мають один товстий первинний корінь, званий стрижневим коренем, з меншими вторинними коренями, що ростуть з боків. стрижневий корінь може проникати на 60 метрів (майже 200 футів) під поверхнею землі. Він може схилити дуже глибокі джерела води та зберігати багато їжі, щоб допомогти рослині пережити посуху та інші екологічні крайнощі. Корінь стрижневий також дуже надійно закріплює рослину в землі.
• Волокнисті кореневі системи мають багато дрібних розгалужених коренів, званих волокнистими коренями, але великого первинного кореня немає. Величезна кількість ниткоподібних коренів збільшує площу поверхні для поглинання води і мінералів, але волокнисті коріння закріплюють рослину менш надійно.

Кульбаби мають стрижневі кореневі системи; трави мають мочковаті кореневі системи.

Кореневі структури та функції

Як показано на малюнку нижче, кінчик кореня називається кореневою капелюшком. Він складається зі спеціалізованих клітин, які допомагають регулювати первинний ріст кореня на кінчику. Над кореневою капелюшком знаходиться первинна меристема, де відбувається зростання в довжину.

Корінь – це складний орган, що складається з декількох видів тканини. Яка функція кожного типу тканин?

Над меристемою решта кореня покрита одним шаром клітин епідермісу. Ці клітини можуть мати кореневі волоски, які збільшують площу поверхні для поглинання води і мінералів з грунту. Під епідермісом знаходиться подрібнена тканина, яка може бути заповнена збереженим крохмалем. Зв’язки судинних тканин утворюють центр кореня. Воскові шари водонепроникні судинні тканини, щоб вони не витікали, що робить їх більш ефективними при перенесенні рідин. Вторинна меристема розташовується всередині і навколо судинних тканин. Саме тут відбувається зростання товщини.

Будова коренів допомагає їм виконувати свої первинні функції. Що роблять коріння? Вони мають три основні роботи: поглинання води та мінералів, кріплення та підтримка заводу та зберігання продуктів харчування.

1. Поглинаючи воду і мінерали: Тонкостінні клітини епідермісу і кореневі волоски добре підходять для поглинання води і розчинених мінералів з грунту. Коріння багатьох рослин також мають мікоризний зв’язок з грибами для більшого засвоєння.
2. Закріплення та підтримка рослини: Коренева система допомагає закріплювати рослини до землі, дозволяючи рослинам рости високими, не перекидаючи. Жорстке покриття може замінити епідерміс у старих коренів, роблячи їх мотузковими і ще сильнішими. Як показано на малюнкунижче, деякі коріння мають незвичайні спеціалізації для закріплення рослин.
3. Зберігання їжі: У багатьох рослин подрібнені тканини в коренях зберігають їжу, вироблену листям під час фотосинтезу. Кров’яний корінь, показаний на малюнкунижче, зберігає їжу в своїх коренях протягом зими.

Коріння мангрових заростей схожі на ходулі, дозволяючи мангровим деревам високо підніматися над водою. Стовбур і листя знаходяться над водою навіть під час припливу. Рослина кров’яного кореня використовує їжу, що зберігається за зиму, для вирощування квітів ранньою весною.

Зростання коренів

Коріння мають первинні і вторинні меристеми для зростання в довжину і ширину. Оскільки коріння ростуть довше, вони завжди ростуть в землю. Навіть якщо перевернути рослину догори дном, його коріння будуть намагатися рости вниз. Як коріння «знають», яким способом рости? Як вони можуть сказати вниз вгору? Спеціалізовані клітини в кореневих шапках здатні виявляти гравітацію. Клітини направляють меристему на кінчиках коренів, щоб рости вниз до центру Землі. Це, як правило, адаптивно для наземних рослин. Чи можете ви пояснити чому?

Оскільки коріння ростуть товщі, вони також не можуть поглинати воду та мінерали. Однак вони можуть бути ще краще при транспортуванні рідин, закріпленні рослини та зберіганні продуктів харчування (див. Малюнок нижче).

Вторинний ріст коренів солодкої картоплі забезпечує більше місця для зберігання їжі. Коріння зберігають цукор від фотосинтезу у вигляді крохмалю. Які ще крохмалисті коріння їдять люди?

Резюме

• Коріння поглинають воду і мінерали і транспортують їх до стебел. Вони також закріплюють і підтримують рослину, і зберігають продукти харчування.
• Коренева система складається з первинних і вторинних коренів.
• Кожен корінь складається з шкірної, подрібненої та судинної тканин.
• Коріння виростають в довжину і ширину від первинної і вторинної меристеми.

Рецензія

1. Що таке кореневі волоски? Яка їхня роль?
2. Визначте три основні функції коренів.
3. Контрастна стрижнева коренева система з мочковатой кореневою системою.
4. Поясніть, як коріння «знають», в який бік рости.