Осмотическое и тургорное давление противонаправлены

Сосущая сила корневого волоска - разность между осмотическим и тургорным давлением. Н₂О передвигается от клеток первичной коры, имеющих меньшую сосущую силу, к клеткам коры с большей сосущей силой расположенных в центре (т. е. по градиенту концентрации). В центре корня почвенные растворы поступают в сосуды. Часть воды, кроме того, проходит по межклетникам, как по капиллярам между клетками коры. Достигнув эндодермы, вода поступает через пропускные клетки в ксилему.Так как площадь поверхности пропускных клеток эндодермы меньше площади поверхности кожицы корня, на входе в центральный цилиндр создается давление (корневое), что позволяет воде проникнуть в сосуды ксилемы. Благодаря корневому давлению вода проникает не только в центральный цилиндр, но и поднимается в стебель на значительную высоту.

5. В зоне проведения происходит образование боковых корней и передвижение Н₂О, минеральных и органических веществ. Снаружи в этой зоне корень уже покрыт пробкой – мертвой покровной тканью, клетки которой заполнены воздухом. Внутренняя часть корня состоит из проводящей ткани, в основном из сосудов ксилемы, в зоне проведения – боковые корни – здесь корень ветвится. Молодые корешки и корневые волоски легко повреждаются, поэтому рассаду и комнатные растения при пересадке следует брать осторожно с комом земли. Лучше всего рассаду выращивать в торфоперегнойных горшочках.

Сила, заставляющая почвенные растворы поднимаются от корня к стеблю - корневое давление, равное сумме сосущих сил всех корневых волосков.

Пути поглощения воды корнями:

1. Апопластный (через клеточные стенки) – это система, образованная из примыкающих друг к другу клеточных стенок, создающих непрерывное целое (за исключением поясков Каспари, образованных суберином).В апопласт вода поступает из ксилемы. Т.к. пояски Каспари препятствуют передвижению воды по апопласту, поэтому контроль за передвижением осуществляется эндодермальными клетками (пропускными).

2. Симпластный (через цитоплазму и плазмодесмы). Цитоплазма соседних клеток соединена плазмодесмами – цитоплазматическими тяжами, проходящими через поры в примыкающих дру к другу клеточных стенках.

3. Вакуолярный (через плазматические мембраны, цитоплазму и тонопласты вакуолей). В этом случае вода переходит из вакуоли в вакуоль через другие компоненты смежных клеток; при этом она пересекает симпласт и апопласт и проходит через плазмалемму и тонопласт путем осмоса. Она движется по градиенту водного потенциала.

Видоизменения корня (запасающие, дыхательные, ходульные, опорные, корни-прицепки и др.)

Запасающие корни:

Корнеплод (у двулетних растений): нижняя часть его по происхождению – это главный корень, верхняя - стебель. Запасные питательные ве-ва (крахмал, сахара) откладываются в главном корне к концу первого года жизни. На следующий год – эти ве-ва расходуются на образование и рост стебля, листьев и цветков (морковь, свекла, репа, брюква, редис).

Корневые шишки, или корневые клубни (георгины, чистяк, ночная фиалка, батат) – утолщенные боковые или придаточные корни.

Дыхательные корни – ф-цию дополнительного снабжения растения кислородом, по межклетникам этих корней воздух перемещается в более глубокие корни, находящиеся в условиях недостатка кислорода, такие корни растут вертикально вверх, пока не достигнут поверхности почвы (у ивы ломкой на топких берегах, у некоторых тропических деревьях на заболоченных берегах).

Ходульные корни – обеспечивают сопротивляемость растений прибойной волне, образуются на стволах мангровых деревьев – низкоствольные вечнозеленые леса затопляемых побережий тропических стран; растут вниз, укрепляются в иле или песке и прочно удерживают растение (авицения, ризофора, некоторые виды пальм, панданусов, трав тропических лесов и даже для кукурузы; наиболее развиты ходульные корни у фикуса бенгальского (баньяна) – они гирляндами свисают с ветвей, дорастают до земли, укореняются, утолщаются и становятся похожими на ствол (благодаря чему крона разрастается, покрывая площадь до 500м².

Опорные досковидные корни – видоизмененные боковые корни, которые образуются у поверхностно расположенных боковых корней в виде плоских выростов, прилегающих к стволу (крупные деревья тропического леса – канариум, или слаборазвитые встречаются у некоторых деревьев умеренной зоны – тополя, вяза, бука).

Прицепки (плющ) – видоизменения придаточных корней, способствующие подъему стебля по отвесной опоре (используется для вертикального озеленения).

Воздушные корни – шнуровидные придаточные корни, улавливающие атмосферную влагу, они не контактируют с почвой; они имеют особые клетки, впитывающие воду и долго ее хранят. У эпифитных растений («квартирующие» на других растениях, эпи – сверху, фитон – растение) – плоскосплюснутые корни, улавливающие воду, стекающую по стволам (орхидеи, папоротник-эпифит «Птичье гнездо»).

Втягивающие корни (сокращаются в продольном направлении), они втягивают луковицы, клубни, нижнюю часть стебля глубже в почву, что способствует переживанию холодного и засушливого периода (гладиолусы, нарциссы, тюльпаны).

У растений-паразитов корни редуцируются (упрощаются по строению) и на стебле образуются небольшие сосальца (омела, повилика).

Корневая природа определяется: по отсутствию листьев, наличию чехлика на верхушечной меристемы.

Побег. Почка. Развитие побегов.

Побег – участок стебля (ось побега) с листьями и почками, развивающийся за один вегетационный период.

Узел – место стебля, от которого отходит лист. Междоузлие – участок стебля между двумя соседними узлами. Пазуха листа – угол между листом и стеблем. Удлиненные побеги – с хорошо выраженными междоузлиями. Укороченные побеги - с укороченными междоузлиями. Укороченные побеги у плодовых деревьев называются плодушками (яблоня, груша, черешня) – на них образуются цветки и формируются плоды. Побег заканчивается верхушечной почкой, в пазухах листьев – пазушные или боковые почки. Пазушные почки располагаются на стебле поочередно (ива, липа, ольха, осина) или супротивно (бузина, клен, сирень, ясень).

Почка, разнообразие и строение почек.

Почка –это зачаточный укороченный побег. Внешний вид почек (форма, окраска, размер, опушение): яйцевидная (бересклет европейский), продолговатая (калина обыкновенная), коническая (вяз обыкновенный); мелкие (береза), крупные (бузина); зеленовато-фиолетовые (бузина), красноватые (боярышник), светло-бурые (вяз), черные (ясень обыкновенный); опушенные (рябина, ива серая); приятный аромат (черная смородина), резкий неприятный запах (бузина).

Внутреннее строение (вегетативные и генеративные) почек.

Вегетативная почка – укороченный стебель с расположенными на нем зачаточными листочками, в пазухах которых расположены пазушные почки. На верхушке стебля – конус нарастания.

Генеративная (цветочная) почка – укороченный стебель с зачаточными листьями и зачаточными цветками. Генеративные почки, в отличие от вегетативных, более крупные и часто округлые. Почки деревьев и кустарников покрыты плотными кожистыми чешуями.

Верхушечные и пазушные почки вступают в сезонный покой (в умеренных широтах –середина лета или осени, в тропиках –в засушливый период). Такие почки в умеренных широтах наз. зимующими или покоящимися (наружные листья их превращаются в плотные кроющие чешуи, имеющие приспособления – слои кутикулы, железистые волоски, пропитываются смолой – тополь, береза). Спящие почки – это пазушные почки в состоянии покоя, которые трогаются в рост и образуют удлиненные побеги (волчки) при исчезновении верхушечной почки (обмерзание, обкусывание, обрезка) – дуб, вяз, клен, рябина, яблоня.

Придаточные почки возникают на любой части растения – узлы и междоузлия стебля, корень, лист. Их образование связано с повреждением, обрезкой, поранением, укусом насекомого, заражением паразитическим грибом древесного ствола, в результате чего образуется множество придаточных побегов («ведьмины метлы»). Их можно видеть на березе, белой акации, грабе. Пневая поросль (дуб, вяз, береза, липа, лещина) – развивается за счет придаточных и спящих почек.

При распускании почек почечные чешуи опадают, оставляя у основания почки рубчики (почечное кольцо), по которым определяют возраст побега.

Побег, развивающийся из почки в течение лета – годичный побег.

Видоизмененные побеги выполняют ф-ции: запаса питательных ве-в, воды, закрепления на опоре, обеспечивают перезимовку растений, защищают их от поедания т.д.:

1. подземные (корневище, клубень, луковица и клубнелуковица).

2. надземные.

Подземные:

Корневище – долговечный побег многолетних трав (ландыш, ветреница, земляника, пырей ползучий, вороний глаз, кубышка желтая, печеночница благородная) имеет узлы с недоразвитыми листьями (или листовыми рубцами) и междоузлия.В узлах развиваются придаточные корни. Молодая часть корневища заканчивается верхушечной почкой. Продолжительность жизни корневищ от 2-3 до 20-25 лет. Бывают съедобные (канна, лотос, рогоз, тростник), ядовитые (ирис), лекарственное сырье (бадан, родиола розовая, валериана).

Клубень – подземный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные ве-ва (крахмал, реже – масла). Клубень стеблевого происхождения – у картофеля, земляной груши (топинамбура).Молодой клубень картофеля покрыт мелкими чешуевидными листочками, у более старых – на месте листьев – продолговатые листовые рубцы – бровки. Над бровками в углублениях – пазушные почки – глазки. При посадке из части почек развиваются зеленые побеги, и другой части – подземные побеги – столоны с молодыми клубнями на концах, куда из зеленых побегов поступают органические ве-ва и откладываются в основной ткани.

Луковица – подземный укороченный побег с сочными чешуевидными листьями (здесь накапливаются запасные питательные ве-ва), прикрепленными к короткому стеблю, называемому донцем. На верхушке донца располагается верхушечная почка, а в пазухах сочных чешуй – боковые почки, дающие начало молодым луковицам-деткам (лук репчатый, чеснок). Снаружи луковица покрыта сухими пленчатыми чешуями, выполняющими защитную ф-цию. Есть цветочно-декоративные луковичные (тюльпаны, нарциссы, лилии, крокусы).

Клубнелуковица (безвременник, гладиолус) – напоминает луковицу, но отличается сильно разросшимся донцем, к которому прикрепляются чешуевидные листья, и служит органом накопления запасных пит. ве-в; хорошо развита верхушечная и пазушная почки, дающие начало цветоносному побегу и дочерним клубнелуковицам –деткам.

Надземные побеги ( видоизменения как части побега – стебля, листа, почки, так и побега в целом):

- видоизменение стебля в съедобный мясистый, короткий и толстый (капуста кольраби) – поднимается над землей и несет несколько листьев;

- видоизмененная почка (зачаточный побег) – короткий стебель с многочисленными толстыми, перекрывающими друг друга листьями – «качан» (качанная капуста);

- видоизменения черешков листьев, где запасаются пит. ве-ва (сельдерей, ревень);

В засушливых районах с недостатком влаги растения запасают воду в побегах (растения суккуленты): а) стеблевые суккуленты (кактусы, молочаи); б) листовые суккуленты (алоэ, агава, коланхое, очитки, молодило, гастерия);

Колючки как видоизмененные: а) листья (барбарис, кактус), б) прилистники (белая акация), в) черешок листа после опадения листовой пластинки (у астрагалов), г) стебель некоторых боковых побегов (дикая яблоня, дикая груша, боярышник), боковые побеги целиком превращаются в разветвленную колючку (гледичия).

Усики как видоизменения: верхней части сложного листа (горох, горошек), побега (виноград).

Ловчие аппараты – видоизменения листьев для ловли насекомых у насекомоядных растений (росянка крупнолистная, пузырчатка обыкновенная, непентес гибридный, венерина мухоловка, дарлинатония калифорнийская, саррацения Друммонди).

& 3. Функции стебля. Рост стебля в длину, ветвление. Внутреннее строение древесного стебля в связи с его функциями.

Стебель - осевой, радиально-симметричный, вегетативный орган растений, выполняющий следующие функции:

· опорно-механическая - выносит листья и плоды к свету;

· транспортная (передвижение воды, минеральных и органических веществ);

· накопление питательных веществ (кольраби);

· иногда функционально заменяет листья (кактусы);

· орган вегетативного размножения.

Стебель удлиняется за счет деления клеток конуса нарастания (верхушечная меристема), их роста, дифференцировки и образования новых участков стебля с листьями и почками. Стебель проявляет положительный фототропизм .Стебли у деревьев (ствол) и кустарников (стволики, т.к. главный стебель не выделяется) многолетние, деревянистые (ствол); у трав – отмирающие на зиму, травянистые.

Разнообразие стеблей:

- по расположению в пространстве: а) прямостоячий – растет вертикально и не нуждается в опоре (ель, сосна, береза, кукуруза, мятлик луговой и др.); б) лежачие: стелющиеся (горец птичий), ползучие – стелются по земле и укореняются в почве при помощи придаточных корней (жывучка ползучая, земляника лесная, луговой чай, тыква, клевер белый); в) лазящие – поднимаются вверх,цепляясь усиками или придаточными корнями за опору (горошек мышиный); г) вьющиеся – выносят листья к свету, обвиваясь вокруг прямостоячих стеблей или искусственных опор (хмель, фасоль многоцветная). Растения с лазящими и вьющимися стеблями наз. лианами.

Рост стебля ( средняя скорость роста стебля – 0,005мм/мин, у бамбука – почти 0,6мм/мин, или 30-40см в сутки, австралийский эвкалипт – 20м за семь лет):

Рост в высоту – за счет клеток конуса нарастания верхушечной почки.

Вставочный рост: за счет основания – образуется стебель-стрелка – безлистный стебель с соцветием (первоцвет, одуванчик, подорожник); за счет клеток оснований междоузлий - стебель-соломина (пшеница, рожь, ячмень).

Ветвление стебля.

Ветвление стебля осуществляется за счет боковых почек, расположенных в пазухах боковых бугорков (из них развиваются листочки) у основании конуса нарастания верхушечной почки.Боковые почки дают боковые побеги. Интенсивность ветвления различна: слабое ветвление или отсутствие его у растений тропиков и субтропиков (пальмы, агавы, многие кактусы, дынное дерево, древовидные папоротники, королевская пальма, алоэ мыльное); сильно ветвящееся растение Антарктических островов – азорелла, степное растение перекати-поле – сальсола.

Главный ствол ветвится, образуя крону за счет боковых ветвей. Для ускорения образования боковых ветвей проводят обрезку верхушки главного побега (главный стебель огурцов удаляют над третьим листом – прищепка); пасынкование томатов (удаление боковых побегов) направлено на развитие сильного главного побега.

Типы ветвления:

v дихотомическое (вильчатое) - в процессе роста конус нарастания раздваивается, дает 2 новых побега, а те в свою очередь еще по два… (папоротникообразные, плауны);

v моноподиальное - длительный неограниченный рост главной оси (моноподии), от которой отходят более короткие боковые оси 2, 3 и т. д. порядков (голосеменные);

v симподиальное - главная ось рано прекращает рост, под её верхушкой трогается в рост боковая почка, выросший из неё побег также рано прекращает рост и т. д. (покрытосеменные).

Дата добавления: 2015-04-25