Стебло є частиною рослини, що морфологічно і функціонально зв'язує між собою основні органи харчування - корінь і листя. Він має верхівкове зростання, яке є необмеженим, залежить від низки зовнішніх і внутрішніх умов. Як осьовий орган, стебло має радіальну будову. У його тканинах закладаються бічні бруньки, внаслідок чого він здатний до розгалуження та утворення великої кількості листя.

Протягом деякого періоду стебло є органом асиміляції, але ще більшою мірою він служить для відкладення запасних поживних речовин. Стебло в протилежність кореню має негативний геотропізм (або позитивний геліотропізм), тобто. зростає від центру землі до джерела світла.

Стебло, як і корінь, розвивається із зародка насіння.

Що робити.Розгляньте препарат "Гілка липи - поперечний розріз" спочатку при збільшенні в 56 разів, а потім у 300 разів.

Яку функцію виконують шкірка та пробка?

Що спостерігати.Розгляньте клітини кори. Знайдіть луб, ситоподібні трубки та луб'яні волокна.

Що робити.На мікропрепараті знайдіть та розгляньте освітню тканину — камбій. Розгляньте судини та волокна деревини.

Що робити.Знайдіть на мікропрепараті клітини серцевини.

Яку функцію виконують клітини серцевини?

57. Заповніть схему.
Органи покритонасінної рослини:
Вегетативні – корінь, втеча;
Генеративні - квітка, плід із насінням.

58. Виконавши лабораторну роботу«Будова насіння дводольних рослин» (див. с. 93 підручника), на малюнку підпишіть частини насіння квасолі.

59. Виконайте лабораторну роботу «Будова зернівка пшениці» (див. с. 94 підручника). На малюнку підпишіть частини зернівки пшениці.

1 - оплодник, зрощений з насіннєвою шкіркою;
2 – ендосперм;
3 - сім'ядоля;
4 - нирка;
5 – стебло;
6 - корінець;
7 – зародок;
Висновок: У зародку міститься багато органів. Зародковий корінець, стеблинка, нирка та сім'ядолі.

60. Заповніть таблицю «Порівняння насіння дводольних та однодольних рослин».

61. Порівняйте частини насіння та проростка. Покажіть стрілками на схемі, з яких частин насіння розвинулися відповідні частини проростка.

Висновок: Зародок – зачаток майбутньої рослини. Кожен із органу зародка дуже важливий, з нього розвиваються органи майбутньої рослини.

62. Розгляньте малюнки. Укажіть тип кореневих систем зображених рослин.
1 – стрижнева;
2 - мочкувата.

63. Виконавши лабораторну роботу «Стрижнева і мочкувата кореневі системи» (див. с. 97 підручника), заповніть таблицю.

Висновок: У дводольних коренева система стрижнева, а у однодольних мочкувата.

64. Який агроприйом зображений малюнку? З якою метою його застосовують?
Більше бульб, більше бічних коренів створюється під час підгортання. І стає більше врожаю. Підгортання дуже корисне для рослин.

65. Розгляньте зображення поздовжнього розрізу молодого кореня. Вкажіть, які частини кореня позначені цифрами.
1- кореневий чохлик;
2 - зона поділу;
3 – зона зростання;
4 – зона всмоктування;
5 – зона проведення;
6 – кореневі волоски.

Виконавши лабораторну роботу «Кореневий чохлик та кореневі волоски» (див. с. 101 підручника), вкажіть, що позначено цифрами.

1 – оболонка;
2 – вакуоль;
3 - вічко;
4 – кореневий чохлик.

66.Порівняйте будову клітин шкірки цибулі та кореневої волосинки, зображених на малюнку. З'єднайте стрілками однакові частини цих клітин.

Висновок: У них схожий: вічко, вакуолі, цитоплазма та оболонка.

67. Заповніть таблицю «Зв'язок будови зон кореня з функціями, що виконуються».

Висновок: Корінь має багато зон, і кожна зона виконує свою роботу.

68. Розгляньте малюнок. Який агроприйом на ньому показано? З якою метою він застосовується?
Пікірування - відщипування кінчика кореня при розсадженні молодих рослин за допомогою загостреного кілочка - піки.

69. Заповніть таблицю «Видозміни коренів».

70. Закінчіть визначення.
Втечею називають стебло з розташованими на ньому нирками.

71. Підпишіть частини втечі, що позначені на малюнках.

1 – верхівкова;
2 - пазушна;
3 - міжвузля.

72. Виконавши лабораторну роботу «Будова брунька. Розташування нирок на стеблі» (див. с. 109 підручника), замалюйте розташування нирок на стеблі.
1 – чергове;
2 – супротивне.

Підпишіть частини бруньок на малюнку. Вкажіть, яка з них вегетативна, а яка – генеративна.

1 – ниркова луска;
2 – листя;
3 – нирка;
4 – стебло.
Висновок: у генеративної бруньки, нирка розміром більше.

73. Які пристрої допомагають ниркам переносити не сприятливі умови?
Ниркові лусочки.

74. Закінчіть заповнення схем.
Види нирок за будовою:Вегетативні та генеративні.
Види нирок за розташуванням на стеблі:Чергове, супротивне і кільчасте.
Будова вегетативних бруньок:Ниркова луска, листя зачате. , нирка та стебло.
Будова генеративних бруньок:Ниркова луска, листя зачате, нирка, стебло зачате.

75. Розгляньте малюнок. Порівняйте будову нирки та втечі. З'єднайте стрілками відповідні частини нирки та втечі.

Висновок: Кожен орган нирки зростає та стає органом майбутньої рослини.

76. Розгляньте малюнок. Підпишіть, яке це листя за способом приклеплення до стебла і які його частини.

77. Розгляньте малюнок. Випишіть окремо цифри, якими позначені просте листя та складне листя.
Просте листя: 1, 4, 6, 8, 7.
Складне листя: 2, 3, 5.

78. Розгляньте малюнок. Визначте, який тип жилкування мають це листя.

79. Виконайте лабораторну роботу «Листя прості та складні, їх жилкування та листорозташування» (див. с. 115 учня), заповніть таблицю.

80. Розгляньте малюнок. Що на ньому зображено? Підпишіть, що вказано цифрами.

Продихання з оточуючими його клітинами шкірки.
1 - Замикаюча клітина;
2 – устьична щілина;
3 – Хлоропласт;
4 – клітини шкірки.

81. Виконавши лабораторну роботу «Будова шкірка листа» (див. с. 116-117 підручника), зробіть малюнки та підписи до них.
Висновок: до складу шкірки листа входять устьична щілина, клітини шкірки, хлоропласт, міжклітинник.

82. На малюнку зображено поперечний зріз листа. Виконавши лабораторну роботу «Клітинна будова листа» (див. с. 118-119 підручника), зробіть підписи.

83. На малюнку зображено світлове та тіньове листя. Які особливості будови притаманні кожного їх?
1 – світловий лист
2 – тіньовий лист.
Тіньове листя тонше і має темніше зелене забарвлення.
У світлового листя забарвлення світліше.

84. Вкажіть, які рослини представлені на малюнку і на що перетворено їх видозмінене листя.

85. Розгляньте малюнок. Вкажіть види стебел у напрямку зростання.

86. На малюнку підпишіть шари на стовбурі спиляного дерева.

87. На малюнку розгляньте поперечний зріз гілки. Підпишіть основні частини.

88. Заповніть таблицю.

89. Виконавши лабораторну роботу «Внутрішня будова гілки дерева» (див. с. 128-129 підручника), зробіть малюнки та підписи до них.

90. Виконавши лабораторну роботу «Будова бульба» (див. с. 131-132 підручника), на малюнку з'єднайте стрілками зріз бульби з поперечним зрізом стебла. На малюнку підпишіть відповідні шари.

Висновок: на обох малюнках будова однакова, хоча вони виглядають по-різному.

91. Виконайте лабораторну роботу «Будова цибулина» (див. с. 133 підручника). На малюнку підпишіть її основні частини.

1 – луска
2 – видозмінене листя
3 – нирки
4 – донце
5 – додаткові коріння
Висновок: у цибулі досить проста будова, це: луска, видозмінене листя, нирки, донце, придаткове коріння.

92. Заповніть таблицю «Функції видозмінених пагонів».

93. На малюнку підпишіть назви частин квітки.

94. На малюнку порівняйте квіти вишні та тюльпана. Підпишіть їх основні частини. У чому подібність будови цих квіток? У чому різниця?

Висновок: у першої квітки подвійна оцвітина, а у другої – простий.

95. Виконавши лабораторну роботу «Будова квітка» (див. с. 138 підручника), замалюйте частини квітки та підпишіть їх назви.

Формула квітки Ч5 Л5 Т∞ П1

96. Порівняйте на малюнку квітки капусти та віоли. У чому їхня відмінність? Підпишіть як називають такі квітки.

У правильному можна провести кілька площин симетрії, а в неправильному - тільки одну.

97. Впишіть пропущені слова.
Квітки, що мають як тичинки, так і маточки, називають обох статей.
Квітка, що має тільки тичинки, називають тичинкову, а квітка, що має тільки маточки, називають товкачем.
Якщо на рослині розвиваються як тичинкові, так і маточкові квітки, то його називають однодомні.
Якщо тичинкові квітки розташовані на одних рослинах, а маточкові – на інших, то такі рослини називають дводомними.

98. Заповніть таблицю «Особливості будови суцвіть».

99. Виконайте лабораторну роботу «Суцвіття» (див. с. 141 підручника).

Висновок: біологічне значеннясуцвіть у тому, що дрібні, часто непоказні квітки, зібрані разом

100. Закінчіть заповнення схеми "Класифікація плодів".
Плоди:
1) сухі – однонасінні, багатонасінні;
2) соковиті – однонасінні, багатонасінні.

101. Виконайте лабораторну роботу «Класифікація плодів» (див. с. 146 підручника). За результатами роботи заповніть таблицю.

102. Заповніть таблицю.

103. Вирішіть кросворд №4.

^

4.1. Корінь та кореневі системи

Корінь- Основний вегетативний орган рослини, що виконує в типовому випадку функцію ґрунтового харчування. Корінь – осьовий орган, що має радіальну симетрію і невизначено довго наростає в довжину завдяки діяльності апікальної меристеми. Від втечі він морфологічно відрізняється тим, що на ньому ніколи не утворюється листя, а апікальна меристема завжди прикрита кореневим чохликом.

Крім головної функції поглинання речовин із ґрунту, коріння виконують й інші функції:

1) коріння зміцнюють («заякорюють») рослини в грунті, уможливлюють вертикальне зростання і винесення пагонів нагору;

2) у корінні синтезуються різні речовини, які потім пересуваються в інші органи рослини;

3) у корінні можуть відкладатися запасні речовини;

4) коріння взаємодіє з корінням інших рослин, мікроорганізмами, грибами, що мешкають у ґрунті.

Сукупність коренів однієї особини утворює єдину в морфологічному та фізіологічному відношенні кореневу систему.

До складу кореневих систем входить коріння різної морфологічної природи – головнийкорінь, бічніі придатковікоріння.

Головний коріньрозвивається із зародкового корінця. Бічні кореніутворюються на корені (головному, бічному, підрядному), який по відношенню до них позначається як материнський. Вони виникають на деякій відстані від апекса, у напрямку від основи кореня до його верхівки. Бічні корені закладаються ендогенно, тобто. у внутрішніх тканинах материнського кореня. Якби розгалуження відбувалося в самому апексі, це ускладнило б просування кореня в грунті. Придаткове корінняможуть виникати і на стеблах, і на листі, і на корінні. В останньому випадку вони відрізняються від бічних коренів тим, що не виявляють суворого порядку закладення поблизу апекса материнського кореня і можуть виникати на старих ділянках коріння.

За походженням виділяють такі типи кореневих систем ( Рис. 4.1):

1) система головного кореняпредставлена ​​головним коренем (першого порядку) з бічним корінням другого та наступних порядків (у багатьох чагарників та дерев, більшості дводольних рослин);

2)система придаткового коріннярозвивається на стеблах, листі; зустрічається у більшості однодольних рослин та багатьох дводольних, що розмножуються вегетативно;

3)змішана коренева системаутворена головним і підрядним корінням з їх бічними відгалуженнями (багато трав'янистих дводольних).

Рис. 4.1. Типи кореневих систем: А - система головного кореня; Б - система придаткових коренів; В – змішана коренева система (А і В – стрижневі кореневі системи; Б – мочкувата коренева система).

За формою розрізняють стрижневуі мочкуватукореневі системи.

У стрижневийКореневій системі головний корінь сильно розвинений і добре помітний серед інших коренів. У мочкуватоюкореневої системі головний корінь непомітний чи його немає, а коренева система складена численними підрядними корінням ( Рис. 4.1).

Корінь має потенційно необмежене зростання. Однак у природних умовах зростання та розгалуження коренів обмежені впливом інших коренів та ґрунтових екологічних факторів. Основна маса коренів розташовується у верхньому шарі ґрунту (15 см), найбільш багатому на органічні речовини. Коріння дерев заглиблюється в середньому на 10-15 м, а завширшки поширюється зазвичай за межі радіусу крон. Коренева системакукурудзи заходить на глибину близько 1,5 м і приблизно на 1 м на всі боки від рослини. Рекордна глибина проникнення коренів у ґрунт відмічена у пустельного мескитового чагарника – понад 53 м.

В одного куща жита, вирощеного в теплиці, загальна довжина всіх коренів становила 623 км. Сумарний приріст всіх коренів за добу дорівнював приблизно 5 км. Загальна поверхня всіх коренів у цієї рослини склала 237 м 2 і була в 130 разів більшою за поверхню надземних органів.

^ Зони молодого кореневого закінчення це різні по довжині частини молодого кореня, що виконують неоднакові функції та характеризуються певними морфологічними та анатомічними особливостями ( Рис. 4.2).

Кінчик кореня зовні завжди прикритий кореневим чохликом, що захищає апікальну меристему Чехлик складається з живих клітин і постійно оновлюється: у міру того, як з його поверхні злущуються старі клітини, на зміну їм зсередини апікальна меристема утворює нові молоді клітини. Зовнішні клітини кореневого чохлика відшаровуються ще живими, вони продукують рясний слиз, який полегшує просування кореня серед твердих частинок грунту. У клітинах центральної частини чохлика міститься багато крохмальних зерен. Очевидно, ці зерна служать статолітами, Т. е. здатні переміщатися в клітині при зміні положення кінчика кореня в просторі, завдяки чому корінь росте завжди у бік дії сили тяжіння ( позитивний геотропізм).

Під чохликом знаходиться зона поділу, представлена ​​апікальною меристемою, в результаті діяльності якої формуються всі інші зони та тканини кореня. Зона розподілу має розміри близько 1 мм. Клітини апікальної меристеми відносно дрібні, багатогранні, з густою цитоплазмою та великим ядром.

Слідом за зоною поділу розташовується зона розтягування, або зона зростання. У цій зоні клітини майже не діляться, а сильно розтягуються (ростуть) у поздовжньому напрямку, вздовж осі кореня. Об'єм клітин збільшується за рахунок поглинання води та утворення великих вакуолей, при цьому високий тургорний тиск проштовхує корінь, що росте, між частинками ґрунту. Протяжність зони розтягування зазвичай невелика і перевищує кількох міліметрів.

Рис. 4.2. Загальний вигляд (А) та поздовжній зріз (Б) кореневого закінчення (схема): I - кореневий чохлик; II – зони поділу та розтягування; III – зона всмоктування; IV – початок зони проведення: 1 – зростаючий бічний корінь; 2 – кореневі волоски; 3 – різодерма; 3а – екзодерма; 4 – первинна кора; 5 – ендодерма; 6 – перицикл; 7 – осьовий циліндр.

Далі йде зона поглинання, або зона всмоктування. У цій зоні покривною тканиною є різодерма(епіблема), клітини якої несуть численні кореневі волоски. Розтягнення кореня припиняється, кореневі волоски щільно охоплюють частинки ґрунту і ніби зростаються з ними, поглинаючи воду та розчинені в ній мінеральні солі. Зона поглинання має до декількох сантиметрів. Цю зону називають також зоною диференціаціїоскільки саме тут відбувається утворення постійних первинних тканин.

Тривалість життя кореневої волосинки не перевищує 10-20 днів. Вище зони всмоктування, там, де зникають кореневі волоски, починається зона проведення. З цієї частини кореня вода і розчини солей, поглинені кореневими волосками, транспортуються у органи рослини. У зоні проведення формуються бічні корені (Рис. 4.2).

Клітини зон всмоктування та проведення займають фіксоване положення та не можуть зміщуватися щодо ділянок ґрунту. Однак самі зони, внаслідок постійного верхівкового зростання, безперервно переміщаються вздовж кореня в міру зростання кореневого закінчення. У зону поглинання постійно включаються молоді клітини з боку зони розтягування і одночасно виключаються старіючі клітини, що переходять до складу зони проведення. Таким чином, всмоктуючий апарат кореня – рухоме утворення, що безперервно пересувається у ґрунті.

Так само послідовно та закономірно у кореневому закінченні виникають внутрішні тканини.

^ Первинна будова кореня. Первинна структура кореня утворюється внаслідок діяльності апікальної меристеми. Корінь відрізняється від втечі тим, що його апікальна меристема відкладає клітини не лише всередину, а й назовні, поповнюючи чохлик. Число та розташування ініціальних клітин в апексах коренів значно варіюють у рослин, що належать до різних систематичних груп. Похідні ініціалів вже поблизу апікальної меристеми диференціюються в первинні меристеми – 1) протодерму, 2) основну меристемута 3) прокамбій(Рис. 4.3). З цих первинних меристем у зоні всмоктування формуються три системи тканин: 1) різодерма, 2) первинна кората 3) осьовий (Центральний) циліндр, або стеля.

Рис. 4.3. Поздовжній зріз кінчика кореня цибулі.

Різодерма (епіблема, епідерму кореня) – всмоктувальна тканина, що утворюється з протодермизовнішнього шару первинної меристеми кореня У функціональному відношенні ризодерма є однією з найважливіших тканин рослини. Через неї йде поглинання води та мінеральних солей, вона взаємодіє з живим населенням ґрунту, через ризодерму з кореня у ґрунт виділяються речовини, що допомагають ґрунтовому живленню. Поглинаюча поверхня ризодерми сильно збільшена завдяки наявності у частині клітин трубчастих виростів – кореневих волосків(Рис. 4.4). Волоски мають довжину 1-2 мм (до 3 мм). В однієї чотиримісячної рослини жита було встановлено приблизно 14 млрд. кореневих волосків із площею поглинання 401 м 2 та сумарною довжиною понад 10 000 км. У водних рослинкореневі волоски можуть бути відсутніми.

Стінка волоска дуже тонка і складається з целюлози та пектинових речовин. Її зовнішні шари містять слиз, що сприяє встановленню тіснішого контакту з частинками ґрунту. Слиз створює сприятливі умови для поселення корисних бактерій, впливає на доступність ґрунтових іонів та захищає корінь від висушування. У фізіологічному відношенні ризодерма відрізняється великою активністю. Вона поглинає мінеральні іони із витратою енергії. У гіалоплазмі є велика кількість рибосом і мітохондрій, що характерно для клітин з високим рівнемобмін речовин.

Рис. 4.4. Поперечний зріз кореня в зоні всмоктування: 1 – різодерма; 2 – екзодерма; 3 – мезодерма; 4 – ендодерма; 5 – ксилема; 6 – флоема; 7 – перицикл.

З основної меристемиформується первинна кора. Первинна кора кореня диференційована на: 1) екзодерму- зовнішню частину, що лежить безпосередньо за ризодермою; 2) середню частину - мезодермуі 3) найвнутрішній шар - ендодерму (Рис. 4.4).Основну масу первинної кори становить мезодерма, утворена живими паренхімними клітинами з тонкими стінками Клітини мезодерми розташовані пухко, за системою міжклітин уздовж осі кореня циркулюють гази, необхідні дихання клітин. У болотних і водних рослин, коріння яких відчуває нестачу кисню, мезодерма часто представлена ​​аеренхімою. Також у мезодермі можуть бути присутні механічні та видільні тканини. Паренхіма первинної кори виконує ряд важливих функцій: бере участь у поглинанні та проведенні речовин, синтезує різні сполуки, у клітинах кори часто відкладаються запасні поживні речовини, наприклад, крохмаль.

Зовнішні шари первинної кори, що підстилають ризодерму, утворюють екзодерму. Екзодерма виникає як тканина, що регулює проходження речовин із ризодерми в кору, але після відмирання ризодерми вище за зону всмоктування вона виявляється на поверхні кореня і перетворюється на захисну покривну тканину. Екзодерма формується як один шар (рідше за кілька шарів) і складається з живих паренхімних клітин, щільно зімкнутих між собою. У міру відмирання кореневих волосків, стінки клітин екзодерми покриваються із внутрішньої сторони шаром суберину. Щодо цього екзодерма подібна до пробки, але на відміну від неї первинна за походженням, і клітини екзодерми залишаються живими. Іноді в екзодермі зберігаються пропускні клітини з тонкими неопробковілими стінками, через які відбувається вибіркове поглинання речовин.

Найвнутрішній шар первинної кори - ендодерма. Вона у вигляді безперервного циліндра оточує стелу. Ендодерма у своєму розвитку може пройти три щаблі. На першому ступені її клітини щільно прилягають одна до одної та мають тонкі первинні стінки. На їх радіальних та поперечних стінках утворюються потовщення у вигляді рамочок – пояски Каспарі (Рис. 4.5). Пояски сусідніх клітин тісно стуляються між собою, так що навколо стели створюється їхня безперервна система. У паскаках Каспарі відкладаються суберин та лігнін, що робить їх непроникними для розчинів. Тому речовини з кори в стелу і з стели в кору можуть пройти тільки симпласт, тобто через живі протопласти клітин ендодерми і під їх контролем.

Рис. 4.5. Ендодерма на першому ступені розвитку (схема).

На другому ступені розвитку суберин відкладається по всій внутрішній поверхні клітин ендодерми. При цьому деякі клітини зберігають первинну будову. Це пропускні клітини, вони залишаються живими, і через них здійснюється зв'язок між первинною корою та центральним циліндром. Як правило, вони розташовані навпроти променів первинної ксилеми. У коренів, які не мають вторинного потовщення, ендодерма може отримати третинну будову. Воно характеризується сильним потовщенням і одревенням всіх стінок, або частіше порівняно тонкими залишаються стінки, звернені назовні ( Рис. 4.7). Пропускні клітини зберігаються і в третинному ендодермі.

Центральний(осьовий) циліндр, або стеляформується у центрі кореня. Вже впритул до зони поділу зовнішній шар стели утворює перицикл, клітини якого довго зберігають характер меристеми та здатність до новоутворень У молодому корені перицикл складається з одного ряду живих паренхімних клітин із тонкими стінками ( Рис. 4.4).Перицикл виконує важливі функції. У більшості насіннєвих рослин у ньому закладаються бічні корені. У видів із вторинним зростанням він бере участь у формуванні камбію і дає початок першому шару феллогену. У перициклі часто відбувається утворення нових клітин, що входять потім до його складу. У деяких рослин у перициклі виникають також зачатки придаткових бруньок. У старих коренях однодольних рослин клітини перициклу часто склерифікуються.

За перициклом знаходяться клітини прокамбія, які диференціюються в первинні провідні тканини Елементи флоеми і ксилеми закладаються по колу, чергуючись один з одним, і розвиваються доцентрово. Однак ксилема у своєму розвитку зазвичай обганяє флоему та займає центр кореня. На поперечному розрізі первинна ксилема утворює зірку, між променями якої розташовуються ділянки флоеми ( Рис. 4.4).Така структура отримала назву радіального провідного пучка.

Зірка ксілеми може мати різну кількість променів – від двох до багатьох. Якщо їх два, корінь називають діархним, якщо три - триархним, чотири - тетрархним, а якщо багато – поліархним (Рис. 4.6). Число променів ксілеми зазвичай залежить від товщини кореня. У товстих коренях однодольних рослин воно може досягати 20-30 ( Рис. 4.7).У коренях однієї й тієї ж рослини кількість променів ксілеми може бути різною, у більш тонких відгалуженнях вона скорочується до двох.

Рис. 4.6. Типи будови осьового циліндра кореня (схема):А – діархний; Б – триархний; В – тетрархний; Г – поліархний: 1 – ксилема; 2 – флоема.

Просторовий поділ тяжів первинної флоеми і ксілеми, розташованих на різних радіусах, та їх доцентрове закладення є характерними рисами будови центрального циліндра кореня і мають велике біологічне значення. Елементи ксилеми максимально наближені до поверхні стели, і в них легше, минаючи флоему, проникають розчини, що надходять із кори.

Рис. 4.7. Поперечний зріз кореня однодольної рослини: 1 - залишки ризодерми; 2 – екзодерма; 3 – мезодерма; 4 – ендодерма; 5 – пропускні клітини; 6 – перицикл; 7 – ксилема; 8 – флоема.

Центральна частина кореня зазвичай зайнята однією або декількома великими судинами ксілеми. Присутність серцевини взагалі нетипова для кореня, проте в корінні деяких однодольних в середині знаходиться невелика ділянка механічної тканини ( Рис. 4.7) або тонкостінні клітини, що виникають з прокамбію. (Рис. 4.8).

Рис. 4.8. Поперечний зріз кореня кукурудзи.

Первинна структура кореня характерна для молодого коріння всіх груп рослин. У спорових та однодольних рослин первинна будова кореня зберігається протягом усього життя.

^ Вторинна будова кореня. У голонасінних та дводольних рослин первинна будова зберігається недовго і вище за зону всмоктування змінюється вторинною. Вторинне потовщення кореня відбувається за рахунок діяльності вторинних бічних меристем. камбіяі феллогену.

^ Камбійвиникає в коренях з меристематичних прокамбіальних клітин у вигляді прошарку між первинними ксилемою та флоемою ( Рис. 4.9). Залежно від числа флоемних тяжів одночасно закладаються дві або більше комбіальної зони активності. Спочатку камбіальні прошарки роз'єднані між собою, але незабаром клітини перициклу, що лежать проти променів ксилеми, діляться тангенціально і з'єднують камбій у безперервний шар, що оточує первинну ксилему. Камбій відкладає всередину шари вторинної ксилеми (деревини) і назовні вторинну флоему (луб). Якщо цей процес триває довго, то коріння досягає значної товщини.

Рис. 4.9. Закладення та початок діяльності камбію в корені проростка гарбуза: 1 – первинна ксилема; 2 – вторинна ксилема; 3 – камбій; 4 – вторинна флоема; 5 – первинна флоема; 6 – перицикл; 7 – ендодерма.

Ділянки камбію, що виникли з перициклу, складаються з паренхімних клітин і не здатні відкладати елементи провідних тканин. Вони утворюють первинні серцевинні промені, що є широкими ділянками паренхіми між вторинними провідними тканинами ( Рис. 4.10). Вторинні серцевинні, або лубодерев'яні променівиникають додатково при тривалому потовщенні кореня, вони зазвичай вже первинні. Серцевинні промені забезпечують зв'язок між ксилемою і флоемою кореня, ними відбувається радіальний транспорт різних сполук.

В результаті діяльності камбію первинна флоема відтісняється назовні і здавлюється. Зірка первинної ксілеми залишається в центрі кореня, її промені можуть зберігатися протягом тривалого часу ( Рис. 4.10), але частіше центр кореня заповнюється вторинною ксилемою, і первинна ксилема стає непомітною.

Рис. 4.10. Поперечний зріз кореня гарбуза (вторинна будова): 1 - первинна ксилема; 2 – вторинна ксилема; 3 – камбій; 4 – вторинна флоема; 5 - первинний серцевинний промінь; 6 – пробка; 7 – паренхіма вторинної кори.

Тканини первинної кори не можуть йти за вторинним потовщенням і приречені на загибель. Вони замінюються вторинною покривною тканиною. перидермою, яка може розтягуватися на поверхні кореня, що потовщується завдяки роботі феллогена. Феллогензакладається у перициклі та починає відкладати назовні пробку, а всередину - фелодерму. Первинна кора, відрізана пробкою від внутрішніх живих тканин, відмирає і скидається ( Рис. 4.11).

Клітини фелодерми та паренхіму, що утворилася за рахунок поділу клітин перициклу, утворюють паренхіму вторинної кори, що оточує провідні тканини. (Рис. 4.10). Зовні коріння вторинної будови покрито перидермою. Корка утворюється рідко, лише на старому корінні дерев.

Багаторічне коріння деревних рослин внаслідок тривалої активності камбію нерідко сильно потовщується. Вторинна ксилема у таких коренів зливається в суцільний циліндр, оточений зовні кільцем камбію і суцільним кільцем вторинної флоеми ( Рис. 4.11). У порівнянні зі стеблом межі річних кілець у деревині кореня виражені значно слабше, луб розвинений сильніше, серцевинні промені, як правило, ширші.

Рис. 4.11. ^ Поперечний зріз кореня верби наприкінці першого вегетаційного періоду.

Спеціалізація та метаморфози коренів.У більшості рослин в одній і тій же кореневій системі чітко розрізняються ростовіі смокчучізакінчення. Ростові закінчення зазвичай більш потужні, швидко подовжуються і просуваються вглиб грунту. Зона розтягування вони добре виражена, і апікальні меристеми працюють енергійно. Посічні закінчення, що виникають у великій кількості на ростовому корінні, подовжуються повільно, і їх апікальні меристеми майже перестають працювати. Почерпні закінчення хіба що зупиняються у грунті і інтенсивно її «обсмоктують».

У деревних рослин розрізняють товсті скелетніі напівскелетнікоріння, на якому утворюються недовговічні кореневі мочки. До складу кореневих мочок, що безперервно замінюють один одного, входять ростові та сиючі закінчення.

Якщо коріння виконує спеціальні функції, їх будова змінюється. Різке, спадково закріплене видозміна органу, викликане зміною функцій, носить назву метаморфоза. Видозміни коренів дуже різноманітні.

Коріння багатьох рослин утворює симбіоз з гіфами ґрунтових грибів, званий мікоризою(«Грибокорінь»). Мікориза утворюється на смокчучих коренях у зоні поглинання. Грибний компонент полегшує коріння одержання води та мінеральних елементів із ґрунту, часто гіфи грибів замінюють кореневі волоски. У свою чергу, гриб отримує від рослини вуглеводи та інші поживні речовини. Розрізняють два основні типи мікоризи. Гіфи ектотрофниймікоризи утворюють чохол, що огортає корінь зовні. Ектомікоріз широко поширена у дерев і чагарників. ЕндотрофнаМікориза зустрічається в основному у трав'янистих рослин. Ендомікориз знаходиться всередині кореня, гіфи впроваджуються в клітини корової паренхіми. Мікотрофне харчування дуже поширене. Деякі рослини, наприклад орхідні, взагалі можуть існувати без симбіозу з грибами.

На корінні бобових виникають особливі освіти - клубеньки, в яких поселяються бактерії з роду Rhizobium Ці мікроорганізми здатні засвоювати атмосферний молекулярний азот, переводячи їх у зв'язаний стан. Частину речовин, синтезованих у бульбах, засвоюють рослини, бактерії, своєю чергою, використовують речовини, що у коренях. Цей симбіоз має значення для сільського господарства. Бобові рослини завдяки додатковому джерелу азоту багаті на білки. Вони дають цінні харчові та кормові продукти та збагачують ґрунт азотистими речовинами.

Дуже поширені запаснікоріння. Вони зазвичай потовщені та сильно паренхіматизовані. Сильно потовщене придаткове коріння називають кореневими шишками, або коренеклубнями(жоржини, деякі орхідні). У багатьох, частіше дворічних, рослин зі стрижневою кореневою системою виникає освіта, що має назву коренеплоду. В утворенні коренеплоду беруть участь і головний корінь і нижня частина стебла. У моркви майже весь коренеплід складений коренем, у ріпи корінь утворює лише нижню частину коренеплоду ( Рис. 4.12).

Рис.4.12. Коренеплоди моркви (1, 2), ріпи (3, 4) та буряків (5, 6, 7) (на поперечних розрізах ксилема чорна; горизонтальним пунктиром показана межа стебла та кореня).

Коренеплоди культурних рослин виникли внаслідок тривалого відбору. У коренеплодах сильно розвинена паренхіма, що запасає, і зникли механічні тканини. У моркви, петрушки та інших парасолькових паренхім сильно розвинена у флоемі; у ріпи, редьки та інших хрестоцвітих – у ксілемі. У буряків запасні речовини відкладаються в паренхімі, утвореній діяльністю кількох додаткових шарів камбію ( Рис. 4.12).

У багатьох цибулинних та кореневищних рослин утворюються втягуючі, або контрактильнікоріння ( Рис. 4.13, 1). Вони можуть коротшати і втягувати втечу в ґрунт на оптимальну глибину на час літньої посухи або зимових морозів. Коріння, що втягує, мають потовщені основи з поперечною зморшкуватістю.

Рис. 4.13. ^ Метаморфози кореня : 1 – бульбоцибулина гладіолуса з потовщеним біля основи корінням, що втягує; 2 - дихальне коріння з пневматофорами у авіценніі ( пр- Зона припливу); 3 – повітряне коріння орхідеї.

Рис. 4.14. Частина поперечного зрізу повітряного кореня орхідеї: 1 - веламен; 2 – екзодерма; 3 – пропускна клітка.

Дихальнікоріння, або пневматофори (Рис. 4.13, 2) утворюються у деяких тропічних деревних рослин, що живуть в умовах нестачі кисню (таксодіум, або болотний кипарис; рослини мангрових заростей, що мешкають по болотистих берегах океанічних узбереж). Пневматофори ростуть вертикально нагору і висовуються над поверхнею ґрунту. Через систему отворів у цьому корінні, пов'язаних з аеренхімою, повітря надходить у підводні органи.

У деяких рослин для підтримки пагонів у повітряному середовищі утворюються додаткові опорнікоріння. Вони відходять від горизонтальних гілок крони і, досягнувши поверхні ґрунту, інтенсивно розгалужуються, перетворюючись на стовпоподібні утворення, що підтримують крону дерева. стовпоподібнікоріння баньяна) ( Рис. 4.15, 2). Ходульнікоріння відходить від нижніх ділянок стебла, надаючи стебла стійкості. Вони утворюються у рослин мангрових чагарників, рослинних угруповань, що розвиваються на затоплюваних під час припливу тропічних берегах океанів. Рис. 4.15, 3), а також у кукурудзи ( Рис. 4.15, 1). У фікусу каучуконосного утворюються доскоподібнікоріння. На відміну від стовпчастих і ходульних, вони є за походженням не підрядними, а бічними корінням.

Рис. 4.15. ^ Опорне коріння: 1 - ходульні корені кукурудзи; 2 – стовбоподібне коріння баньяна; 3 – ходульні корені ризофори ( пр- Зона припливу; від- Зона відливу; мул- Поверхня мулистого дна).

Анатомія кореня (частина 2)

Первинна будова кореняможна розглянути під мікроскопом на поперечному розрізі всмоктуючої зони молодого кореня. На подібному препараті видно, що корінь складається з епідермісу (епіблеми), що утворює кореневі волоски, первинної кори коренярозташованої під епідермісом, що займає основну частину кореня і складається з клітин основної тканини. Внутрішня частина кореня називається центральним циліндром, Що складається головним чином з провідних тканин (рис.2).

Рис.2. Поперечні розрізи кореня:
I - розріз проведений у зоні кореневих волосків, видно епідерміс з численними кореневими волосками, основна тканина кори та центральний циліндр.. II - центральний циліндр кореня: а - велика судина, від якої розходяться п'ять променів дрібніших судин, між ними ділянки лубу (флоеми); б – клітини ендодерми; в – пропускні клітини, г – перицикл, або коренеродний шар.

В основній тканині клітин кори кореня міститься протопласт, а також запасні речовини, кристали, смоли та ін. На поперечних зрізах радіальні оболонки цих клітин мають темні плями або сильно потовщені внутрішні і бічні обдернені оболонки, що не зникли, не пропускають воду. Серед них трапляються вертикальні ряди пропускних клітинз тонкостінними целюлозними оболонками, вони розташовані проти деревних судин і служать для пропускання води та солей, що притікають з кореневих волосків через клітини кори до судин деревини.

Всередину від ендодерми розташовано центральний циліндр, зовнішній шар якого називається коренерідним шаром(перициклом), тому що з нього розвиваються бічні корені, які потім проростають крізь кору і виходять назовні. Бічні корені утворюються зазвичай проти променів деревини, і тому вони розподіляються на корені правильними рядами за кількістю променів деревини або вдвічі більшим числом рядів.

У центральному циліндрі розташовується провідна тканина, що складається з водоносних судин - трахей і трахеїд, що утворюють деревину (ксилему), і з ситоподібних трубок з клітинами, що супроводжують, утворюють луб (флоему) і проводять органічні речовини. Так як первинна деревина в корені розташовується у вигляді променів, число яких буває по-різному (від 2 до 20), то і ділянки первинного лубурозподіляються в проміжках між променями первинної деревини та число їх відповідає числу променів деревини.

Трахеї, або судини, - це порожні трубки, стінки яких мають різноманітні потовщення. Трахеїди - це подовжені (прозенхімні) мертві клітини із загостреними кінцями.

По трахеях і трахеїда вода і розчинені солі піднімаються по кореню вгору і далі по стеблі, а по ситоподібних трубках лубу органічні речовини (цукор, білкові речовини та ін) спускаються зі стебла вниз в корінь і його розгалуження.

Механічні елементи лубу та деревини (луб'яні волокна та деревні волокна) розподілені між клітинами провідної тканини. У центральному циліндрі кореня трапляються також живі паренхімні клітини.

У корінні однодольних рослинЗміни протягом життя зводяться тільки до відмирання кореневих волосків і пробковування клітин зовнішньої кори, до появи механічних тканин. Тільки у деревоподібних однодольних з товстим корінням і стовбурами (драцен, пальм) виникає камбій і відбуваються вторинні зміни.

У дводольних рослинвже протягом першого року життя описана вище первинна будова кореня зазнає різких вторинні зміни, пов'язані з тим, що між первинною деревиною (ксилемою) і первинним лубом (флоемою) з'являється смужка камбію; якщо клітини його відкладаються всередину кореня, то перетворюються на вторинну деревину (ксилему), а назовні - на вторинний луб (флоему). Клітини камбію виникають з паренхімних клітин, що знаходяться між первинною деревиною та лубом. Вони діляться тангентальними перегородками (рис.3).

Рис.3. Початок вторинних змін у корені дводольної рослини (боба звичайного):
1 – основна тканина кори; 2 – ендодерма; 3 – коренерідний шар (перицикл); 4 – камбій; 5 - луб (флоема); 6 – первинна ксилема.

Клітини перициклу, що знаходяться проти променів деревини, діляться, утворюючи паренхімну тканину, що перетворюється на серцевий промінь. Інші клітини перициклу, що є зовнішнім шаром центрального циліндра кореня, також починають ділитися по всьому своєму протязі, і з них виникає коркова тканина, що відокремлює внутрішню частину кореня від первинної кори, яка поступово відмирає і скидається з кореня.

Камбіальний шарзамикається навколо первинної деревини центрального циліндра, і в результаті розподілу його клітин усередині наростає вторинна деревина, а до периферії утворюється суцільний луб, що відсувається все далі від первинної деревини. Камбій спочатку має вигляд вигнутої лінії, а пізніше вирівнюється і набуває форми кола.

Восени та взимку розподіл клітин камбію перетворюється, а навесні воно починається з новою силою. Внаслідок цього у багаторічному корінні утворюються шари деревини, і корінь стає подібним за будовою зі стеблом. Відрізнити коріння від стебел можна по первинній деревині, що залишається в центрі кореня у вигляді радіального проміння.(Рис.2). У корені серцевинні промені упираються в первинну деревину, тоді як у стеблі вони завжди впираються в серцевину.

Судини деревини та ситоподібні трубки лубу з кореня переходять безпосередньо в стебло, де вони розташовуються не радіальними променями, як при первинній будові кореня, а у вигляді звичайних замкнутих (однодольні) та відкритих (дводольні) судинно-волокнистих пучків. Перегрупування деревини та лубу відбувається в кореневій шийці у підсім'ядольному коліні..

На поздовжньому розрізі розрізняють наступні зоникореня (ділянки кореня рослини):

• Зона росту з кореневим чохликом;
• зона розтягування та початку диференціювання клітин;
• зона всмоктування;
• провідна зона.

Зони кореня

Зростання

Зона зростання (зона поділу) кореня займає кінчик довжиною 2-3 мм. Це зона клітин, що активно діляться, меристема кореня. Усі тканини кореня виникають із цієї освітньої тканини.

Зона зростання покрита кореневим чохликом, що захищає її від пошкоджень та полегшує просування кореня у ґрунті. Клітини чохлика мають підвищений тургор. У міру поглиблення кореня в ґрунті вони стираються, зовнішній шар їх злущується, а зсередини наростають нові клітини за рахунок меристеми кореня.

Розтягування

У зоні розтягування клітини сильно збільшуються в поздовжньому напрямку та стають циліндричними. Вони з'являються великі вакуолі. Сукупне зростання клітин цієї зони створює силу, завдяки якій корінь заглиблюється у ґрунт.

Ця зона також невелика і займає кілька міліметрів. У верхній частині клітини починають спеціалізуватися, перетворюючись остаточно в зоні всмоктування в судини, трахеїди та інші види клітин кореня.

Всмоктування

Зона всмоктування кореня має довжину від кількох міліметрів до кількох сантиметрів. Поверхня її захищена покривною тканиною - шкіркою з кореневими волосками. Під шкіркою знаходиться кора кореня, що оточує його центральну частину з провідною системою.

Зона, що проводить, - вся решта кореня, починаючи від всмоктуючої і до стебла рослини. Ця ділянка має більш щільну покривну тканину, потовщена, кількість судин і ситоподібних трубок збільшена за рахунок діяльності камбію.

Зона проведення кореня - посередник між всмоктувальною зоною та надземною частиною рослини.

Зведена таблиця будови та функцій зон кореня

Назва зони	Особливості будови	Функції
Зона поділу	Дрібні живі клітини швидко діляться	Початок решти зон і тканин кореня
Зона зростання	Клітини ростуть і збільшуються у розмірах	Забезпечує основне зростання кореня
Зона всмоктування	Зовнішній шар представлений клітинами з кореневими волосками.	Забезпечує всмоктування води з розчиненими у ній корисними речовинами
Зона проведення	Добре розвинені провідні тканини.	Транспортна

Внутрішня будова кореня рослини

Зовнішня покривна тканина кореня - шкірка- відрізняється від шкірки стебла і листа наявністю кореневих волосків, відсутністю продихів і кутикули, легкою проникністю для води, що поглинає здатністю.

Клітини шкірки розташовуються на один шар. Багато хто з них має кореневі волоски - подовжені циліндричні вирости зовнішньої стінки клітин шкірки, довжиною від 0,15мм до 1см при поперечнику в соті частки міліметра. Ядро клітини переходить у кореневу волосину і розташовується зазвичай на самому її кінці.

У цитоплазмі кореневого волоска крім ядра містяться вакуолі з клітинним соком, безбарвні пластиди. Поверхня волосків покрита слизовою речовиною, що склеює їх з частинками ґрунту.

Кореневі волоскинедовговічні. Формуються вони за 30-40 годин, мешкають 10-20 днів, потім відмирають. На зміну їх на молодій ділянці кореня утворюються нові, а ділянка з відмерлими волосками стає зоною, що проводить. Кількість кореневих волосків на 1мм 2 досягає кількох сотень (наприклад, у кукурудзи – 425, у гороху – 230). Завдяки їх наявності всмоктувальна поверхня кореня збільшується в десятки разів.

Кора кореня, прилегла до шкірки зсередини, складається з розташованих у кілька рядів клітин основної тканини. Клітини кори мають різні розміри. Безпосередньо під шкірою вони великі, а шарах, що лежать глибше, - дрібніші.

Самий внутрішній шар кори ( ентодерма), що облягає центральну частину кореня (центральний циліндр) з провідною системою, складається з одного ряду щільно покладених клітин. Зовнішні їх стінки (з боку кори) тонкі, а бічні та внутрішні - потовщені та непроникні для води та газів.

Між товстостінними клітинами є невелика кількість тонкостінних, розташованих проти судин центрального циліндра. Це пропускні клітини, вони проводять воду з кори кореня до судин центрального циліндра.

Центральний циліндрзаймає серединну частину стебла та складається з різних тканин. Зовнішній шар, що примикає зсередини до ентодерми, складається з тонкостінних паренхімних клітин і називається перициклом, або коренеродним шаром.

Клітини перициклу (вторинна освітня тканина) періодично діляться і дають початок бічним корінням, паренхімі кореня, підрядним брунькам коренеотросткових рослин, камбію.

Далі, до центру осьового циліндра, розташовується закритий судинно-волокнистий пучок, в якому чергуються ділянки флоеми та ксилеми, розташовані радіально. Центр осьового циліндра кореня у більшості видів рослин зайнятий однією великою або декількома дрібними судинами. У деяких видів центр зайнятий клітинами основної тканини (паренхіми), що також заповнює проміжки між флоемними і ксилемними ділянками.