5 вопрос. Корневая система является органом поглощения воды из почвы
 Скачать 20.84 Kb.
|
|
Корневая система является органом поглощения воды из почвы. Сформировавшаяся корневая система представляет собой сложный орган с хорошо дифференцированной структурой. Рост корня и его ветвление продолжаются в течение всей жизни растения. Поглощение воды и питательных веществ осуществляется корневыми волосками ризодермы. Ризодерма - это однослойная ткань, покрывающая корень снаружи. У одних видов растений каждая клетка ризодермы формирует корневой волосок, у других она состоит из двух типов клеток: трихобластов, образующих корневые волоски, а атрихобластов, не способных к образованию волосков. Из ризодермы вода попадает в клетки коры. У травянистых растений кора корня обычно представляет собой несколько слоев живых паренхимных клеток. Между клетками имеются крупные межклетники, обеспечивающие аэрацию корня. Через клетки коры возможны два пути транспорта воды и растворов минеральных солей: по симпласту и апопласту. Более быстрый транспорт воды происходит по апопласту, так как в цитоплазме вода отвлекается на нужды клетки. Затем вода попадает в клетки эндодермы. Эндодерма - это внутренний слой клеток коры, граничащий с центральным цилиндром. Их клеточные стенки водонепроницаемы из-за отложения суберина и лигнина (пояски Каспари). Поэтому вода и соли проходят через клетки эндодермы по симпласту и транспорт воды в эндодерме замедляется. Это необходимо, так как диаметр стели (центрального цилиндра), куда попадает вода из эндодермы, меньше всасывающей поверхности корня. Центральный цилиндр корня содержит перицикл и две системы проводящих элементов: ксилему и флоэму. Клетки перицикла представляют собой одно- или многослойную обкладку проводящих сосудов. Его клетки регулируют транспорт веществ как из наружных слоев в ксилему, так и из флоэмы в кору. Кроме того, клетки перицикла выполняют функцию образовательной ткани, способной продуцировать боковые корни. Паренхимные клетки перицикла активно транспортируют ионы в проводящие элементы ксилемы. Контакт осуществляется через поры во вторичных клеточных стенках сосудов и клеток. Между ними нет плазмодесм. Затем вода и растворенные вещества диффундируют в полость сосуда через первичную клеточную стенку. Для некоторых паренхимных клеток сосудистого пучка характерны выросты - лабиринты стенок, выстланные плазмалеммой, что значительно увеличивает ее площадь. Эти клетки активно участвуют в транспорте веществ в сосуды и обратно и называются передаточными или переходными. Они могут граничить одновременно с сосудами ксилемы и ситовидными трубками флоэмы. По сосудам флоэмы транспортируются органические вещества из надземной части растения в корни. Вода пассивно диффундирует в сосуды ксилемы благодаря осмотическому механизму. Осмотически активными веществами в сосудах являются минеральные ионы и метаболиты, выделяемые насосами плазмалеммы паренхимных клеток, окружающих сосуды. Сосущая сила сосудов выше, чем у окружающих клеток из-за повышающейся концентрации ксилемного сока и отсутствия значительного противодавления со стороны малоэластичных клеточных стенок. В результате поступления воды в сосудах ксилемы развивается гидростатическое давление, получившее название корневого давления. Оно участвует в поднятии ксилемного раствора по сосудам ксилемы из корня в надземную часть растения. Поднятие воды по растению вследствие развивающегося корневого давления называют нижним концевым двигателем. Примером работы нижнего концевого двигателя служат плач растений. Весной у кустарников и деревьев с еще нераспустившимися листьями можно наблюдать интенсивный ксилемный ток снизу вверх через надрезы ствола и веток. У травянистых растений при отрезании стебля из пенька выделяется ксилемный сок, называемый пасокой. Поступление воды через корневую систему сокращается с понижением температуры. Это происходит по следующим причинам: 1) повышается вязкость воды и поэтому снижается ее подвижность, 2) уменьшается проницаемость протоплазмы для воды, 3) тормозится рост корней, 4) уменьшается скорость метаболических процессов. Поступление воды снижается при ухудшении аэрации почвы. Это можно наблюдать, когда после сильного дождя почва залита водой, но при ярком солнце из-за сильного испарения растения завядают. Большое значение имеет концентрация почвенного раствора. Вода поступает в корень только тогда, когда водный потенциал корня меньше водного потенциала почвы. Если почвенный раствор имеет более отрицательный потенциал, вода не будет поступать в корень, а выходить из него. Корневая система . В процессе роста корень растения глубоко проникает в питательные слои почв. Чем больше растение, тем больше питания ему необходимо, тем больше у него корень. Его кончик, проникая в глубины земли, встречает по дороге разные участки: мягкие, острые, с вкраплениями песчинок и камешков. При этом клетки внешнего слоя стираются и отмирают, замещаясь новыми молодыми и растущими. Поэтому в течение жизни одного растения может формироваться много корней. Они развиваются на самом побеге и на ответвлениях главного корня. Таким образом формируются корневые системы. Строение корневых систем включает такие элементы: Основной либо главный. Растет и развивается эта часть из зародышевого корня. Придаточные. Формируются на стеблевой части и могут расти также на листьях. Боковые. Развиваются на основном и придаточных частях корня Строение корневого волоска Важно! У некоторых видов цветов развиваются контрактильные или втягивающие корни. Они относятся к придаточным, и призваны обеспечивать оптимальное прилегание к земле листов, правильное положение и заглубление корневой шейки. Некоторые виды растений обладают ходульными корнями. Они развиваются для того, чтобы обеспечить растение дополнительной устойчивостью и крепятся к основанию стебля. По форме и типу строения в биологии выделяют два основных вида корневых систем: Мочковатая форма. Основной корень не слишком интенсивно развивается и часто останавливается в росте еще на ранних стадиях развития растения. Эту систему составляют приблизительно одинакового размера боковые и придаточные элементы. Мочковатая система похожа на корневой пучок и характерна для однодольных растений: лука, кукурузы, злаковых, чеснока. Стержневой тип строения. У такой системы ярко выражен главный корень, расположенный строго вертикально. Встречается у двудольных растений: тыквы, одуванчика. |