Будова кореня — зони кореня та їх функції

Корінь – це життєво важливий орган рослини, за допомогою якого він кріпиться до ґрунту і поглинає з землі необхідні для життя поживні речовини.

Здоровий і неушкоджений корінь забезпечує рослину достатньою кількістю корисних елементів і мінералів.

Функції кореня

Особлива будова кореня дозволяє рослині благополучно розвиватися. Також підземна частина рослини виконує ряд додаткових завдань:

• здійснює запас мінеральних речовин;
• вегетативне розмноження;
• бере участь в процесі фотосинтезу;
• виконує дихальні дії;
• взаємодіє з мікроорганізмами.

Якісне виконання всіх функцій забезпечує рослині довге і здорове життя.

Будову цього важливого органу поділяють на зовнішнє і внутрішнє.

Зовнішня будова кореня

Зовні корінь складається з наступних зон:

• чохлик на кінчику;
• область з волосками;
• ростова, прилегла до кореневого чохлика;
• провідна, потовщена вгорі та прилегла до стебла.

Чохлик представлений у вигляді ковпачка, який покриває крихкий кінчик і оберігає його від пошкоджень при зустрічі з твердими та грубими шарами ґрунту. Його головна функція – захист кореня.

Кореневі волоски розташовані на невеликій відстані (ростова зона) від кінчика у вигляді безбарвного пуху. Це і є волоски, їх основною функцією є всмоктування поживних речовин з ґрунту в стебло і далі в листя.

У більшості рослин тривалість життя волосків обмежуються 18-ма днями. Це викликано безперервним зростанням нових пухнастих відростків, розташованих на постійно ростучому кінчику.

Важливо! При пересадці рослин садівники дбайливо та уважно ставляться до транспортування підґрунтової частини та роблять це разом з прилеглою землею. З пошкодженими волосками вся рослинна система може загинути.

Внутрішня будова кореня

При поздовжньому зрізі можна вивчити внутрішню будову. Вона ділиться на зони за місцем розташування і функціональності:

• Область поділу. В області поділу клітини твірної тканини створюють шкірку, яка служить зовнішньою оболонкою і виконує захисну функцію. Ділянка оточена кореневим чохликом. Клітини цієї частини кореня постійно діляться.

Важливо! Клітина кореня за своєю будовою нічим не відрізняється від клітинної тканини інших видів в природі. У захисній оболонці знаходяться ядро, вакуолі з поживними речовинами та протоплазма.

• Зона росту або розтягування характерна тим, що клітини перестають ділитися і проходять фазу активного росту. Ця ділянка відповідає за збільшення кореня в довжину для пошуку корисних речовин в глибині ґрунтів. Зона гладка, без волосків і додаткових коренів.

Важливо! Старі ділянки кореня покриваються особливою корковою кіркою і не мають волосків. Вони перестають вбирати мінеральні речовини та не беруть участь в живлені рослини.

• Область всмоктування представлена частиною з волосками. Саме вони відповідають за харчування всієї рослини. Маленькі волоски всмоктують воду і мінеральні солі з ґрунту, як мініатюрні насоси. Дана зона займає найбільшу площу всієї поверхні кореня.

Важливо! Волоски виділяють слизову речовину. Воно розчиняє поживні солі ґрунту, коли частинки землі прикріплюються до волосяних відростків. Присоски вбирають необхідні речовини та годують рослину. Тому ми бачимо шматочки землі на кореневище, коли висмикуємо рослина з ґрунту.

• Частина проведення є найбільш міцною і довгою. Вона йде вище по кореневищу до стебла і має чітко сформувалася провідну тканину. По клітинах цього відділу рухається вода та інші поживні речовини в наземну частину рослини (висхідний струм). Кореню теж потрібні поживні та ростові речовини, тому від стебла і листя до нього надходять органічні сполуки – це спадний струм.

Для благополучного зростання і розвитку необхідно дбайливо ставитися до наземних і підземних частин рослини.

Коренева система

В процесі росту корінь рослини глибоко проникає в поживні шари ґрунтів. Чим більша рослина, тим більше живлення їй необхідно, тим більше у неї корінь. Його кінчик, проникаючи в глибини землі, зустрічає по дорозі різні ділянки:

При цьому клітини зовнішнього шару стираються і відмирають, заміщаючись новими молодими та зростаючими. Тому протягом життя однієї рослини може формуватися багато коренів.

Вони розвиваються на самому пагоні та на відгалуженнях головного кореня. Таким чином формуються кореневі системи.

Кореневі системи деяких злакових рослин можуть заглиблюватися в землю на 1 м, наприклад, у кукурудзи.

Будова кореневих систем включає такі елементи:

• Основний або головний. Росте і розвивається ця частина із зародкового кореня.
• Додатковий. Формуються на стебловій частині та можуть рости також на листках.
• Бічний. Розвиваються на основному і придаткових частинах кореня.

Важливо! У деяких видів квітів розвиваються контрактильні коріння або ті, що втягуються. Вони відносяться до додаткових і покликані забезпечувати оптимальне прилягання до землі листів, правильне положення і заглиблення кореневої шийки.

Деякі види рослин мають ходульні коріння. Вони розвиваються для того, щоб забезпечити рослину додатковою стійкістю і кріпляться до основи стебла.

За формою і типом будови в біології виділяють два основних види кореневих систем:

• Мичкувата форма. Основний корінь не надто інтенсивно розвивається і часто зупиняється в зростанні ще на ранніх стадіях розвитку рослини. Цю систему складають приблизно однакового розміру бічні та додаткові елементи. Мичкувата система схожа на кореневий пучок і характерна для однодольних рослин: цибулі, кукурудзи, злакових, часнику.
• Стрижневий тип будови. У такої системи яскраво виражений головний корінь, розташований строго вертикально. Зустрічається у дводольних рослин: гарбуза, кульбаби.

Видозміни кореневих структур

В процесі еволюції деякі кореневі системи зазнали певні метаморфози. Такі утворення відрізняються від класичних систем особливостями будови та функціональністю.

Розрізняють наступні видозмінені системи:

• Корінцеві шишки або бульби. Виражені збільшеними додатковим та бічним корінням.
• Коренеплід. Мають потовщеним головним коренем як наслідком схильності до накопичення речовин.
• Дихальні. Зустрічаються, в основному, у тропічних дерев, які ростуть в стоячій воді.
• Повітряні кореневі утворення. Визначаються стовповидним корінням, розташованими над землею.
• Корені, що вбирають необхідні речовини над ґрунтом. Служать підпорами деревам великих розмірів.
• Причеплення. Є додатковими відростками, за допомогою яких рослини кріпляться до різних видів поверхонь.
• Мікориза. Симбіоз з грибами.
• Бактеріальні бульби. Симбіоз рослин і бактерій.

Різноманіття видів коренів і кореневих систем дозволяють рослинам пристосуватися до несприятливих умов середовища та успішно розвиватися.

30.6: Коріння – типи кореневих систем і зони росту

Існує два основних типи кореневих систем. Дводольні мають стрижневу кореневу систему, тоді як монокоти мають мочковату кореневу систему, яка також відома як додаткова коренева система. Стрижнева коренева система має основний корінь, що росте вниз вертикально, з якого виникає безліч менших бічних коренів. Кульбаби – поширений приклад; їх стрижневі коріння зазвичай обламуються, коли ці бур’яни витягуються із землі; вони можуть відростити ще один пагін з решти кореня. Стрижнева коренева система проникає глибоко в грунт. На відміну від цього, волокниста коренева система розташована ближче до поверхні ґрунту, де утворює щільну мережу коренів, яка також допомагає запобігти ерозії ґрунту (гарним прикладом є газонні трави, як пшениця, рис та кукурудза). Деякі рослини мають поєднання стрижневих коренів і волокнистих коренів. Рослини, які ростуть в сухих районах, часто мають глибокі кореневі системи, тоді як рослини, що ростуть в районах з рясною водою, швидше за все, мають менші кореневі системи.

Малюнок \(\PageIndex\) : Основні типи кореневих систем: (а) Стрижневі кореневі системи мають основний корінь, який росте вниз, тоді як (б) мочковаті кореневі системи складаються з безлічі дрібних коренів.

Зони верхівки кореня

Зростання коренів починається з проростання насіння. Коли зародок рослини виходить з насіння, корінця зародка формує кореневу систему. Кінчик кореня захищений кореневою капелюшком, структурою виключно для коренів і не схожою на будь-яку іншу структуру рослини. Кореневу шапку постійно замінюють, оскільки вона легко пошкоджується, оскільки корінь проштовхується через грунт. Кінчик кореня можна розділити на три зони: зону поділу клітин, зону подовження, зону дозрівання. Зона поділу клітин найближча до верхівки кореня і складається з активно діляться клітин кореневої меристеми, яка містить недиференційовані клітини проростаючої рослини. Зона подовження – це місце, де новоутворені клітини збільшуються в довжину, тим самим подовжуючи корінь. Починаючи з першого кореневого волосся, це зона дозрівання клітин, де кореневі клітини диференціюються на спеціалізовані типи клітин. Всі три зони знаходяться приблизно в першому сантиметрі кінчика кореня.

Малюнок \(\PageIndex\) : Зони верхівки кореня: Поздовжній вигляд кореня виявляє зони поділу клітин, подовження та дозрівання. Розподіл клітин відбувається в верхівковій меристемі.

Ключові моменти

• Кінчики коренів в кінцевому підсумку розвиваються на два основних типи кореневих систем: стрижневі корені і мочковаті коріння.
• Зростаючий кінчик кореня захищений кореневою капелюшком.
• Всередині кінчика кореня клітини диференціюються, активно діляться і збільшуються в довжину, в залежності від того, в якій зоні знаходяться клітини.
• Ділячі клітини складають зону поділу клітин у пророслого рослини.
• Новоутворений корінь збільшується в розмірах в зоні подовження.
• Диференціюючі клітини складають зону дозрівання клітин.

Ключові умови

• радикул: рудиментарний пагін рослини, який підтримує сім’ядолі в насінні і від якого корінь розвивається вниз; корінь ембріона
• меристема: рослинна тканина, що складається з тотипотентних клітин, що дозволяє зростати рослинам
• проростання: початок вегетації або зростання з насіння або спор