У корней растений есть две основные функции: 1) закрепление растения в почве, 2) поглощение воды и растворенных в ней минеральных веществ. Однако нередко корни растений выполняют ряд дополнительных функций, в результате чего видоизменяются, т. е. в природе имеют место видоизменения корней.

Ниже перечислены наиболее известные видоизменения корней.

Корнеплоды

Корнеплод - это видоизменение главного корня и нижней части стебля, в которых накапливаются запасные питательные вещества (крахмал, сахара и др.). Корнеплоды характерны для таких растений как свекла и морковь, а также ряда других.

Чаще всего корнеплоды встречаются у двулетних растений. Они образуются в конце первого вегетационного периода такого растения, обычно в конце лета или начале осени. Растение за лето накапливает запасные питательные вещества, осенью ее надземная часть отмирает. На второй год весной стебли и листья снова отрастают. При этом используются запасные вещества из корнеплода. В этот год растение цветет и плодоносит, после чего отмирает полностью.

Корнеплоды многих растений человек использует для своего питания. Урожай собирают в первый год. Если надо получить семена, то корнеплод оставляют в почве на второй год.

Корневые клубни

Корневые клубни - это видоизменения придаточных и боковых корней, в которых накапливаются запасные питательные вещества. Клубни характерны для таких растений как батат, георгины и ряд других.

Корневые клубни по-другому называют корневыми шишками.

Корни-прицепки

Корни-прицепки (или корни-зацепки) - это видоизменения придаточных корней, служащие растению для прикрепления к какой-либо опоре. Эти корни находятся над почвой. Так растение выносит свои вегетативные части (стебель и листья) к свету при отсутствии прочного стебля. Корни-прицепки можно наблюдать у плюща.

Корни-подпорки

Корни-подпорки, или опорные корни, также развиваются из придаточных корней и находятся в воздушной среде. Они образуются у ряда тропических деревьев на стволах и ветвях. Далее они растут до почвы. У ее поверхности они сильно ветвятся и как бы подпирают растение. Пример растения с корнями-подпорками - это баньян.

Воздушные корни

Воздушные корни характерны для орхидей, которые растут на вервях тропических деревьев. Здесь корни орхидей просто свисают вниз. В тропических лесах очень влажно, так что воду можно впитывать прямо из воздуха.

Корни-присоски

Корни-присоски также можно наблюдать у омелы, погремка, ивана-да-марьи. Они всасывают только воду и минеральные вещества.

Метаморфозы корня

У многих растений корни способны менять свой обычный вид в связи с выполнением определенных функций. Наследственно закрепленное

Рис. 5.

А - лилейник рыжий (Hemerocallis fulva ); Б - маниок (Manihot esculenta ); В - георгина (Dahlia sp.); Г- батат (Ipomoea batatus );

• 1 - запасающая часть корня; 2 - контрактильная часть корня;
• 3 - всасывающие боковые корни; 4 - почки возобновления

видоизменение корня, вызванное сменой функций, называют метаморфозом. Среди метаморфозов корня наиболее распространены следующие.

Запасающие корни. Отложение в корнях запасных веществ вызывает значительное изменение их формы - они становятся очень толстыми, иногда даже шаровидными из-за мощного развития основной ткани - запасающей паренхимы. Чаще всего утолщается нижняя (базальная) часть корня, а на остальном протяжении он имеет обычное строение. В качестве запасных веществ в корнях могут откладываться: крахмал (у батата, маниока, кислицы клубненосной), инулин (у георгины, цикория), сахара (глюкоза у батата, сахароза у моркови, репы, свеклы).

Различают два типа запасающих корней - корневые клубни и корнеплоды. Корневые клубни (иногда их называют корневыми шишками) - видоизменения придаточных, реже - боковых корней (рис. 5). Клубень представляет собой утолщенную часть корня, в которой откладываются запасные вещества. Растения, образующие корневые клубни, часто выращивают как ценные пищевые культуры. Например, батат, или сладкий картофель, - представитель семейства Вьюнковые - настолько широко распространен в тропических странах, что входит в пятерку наиболее важных пищевых растений мира. Родина батата - тропическая Америка. На его ползучих побегах длиной до 5 м образуются узловые придаточные корни, в нижней зоне которых и откладываются запасные вещества - крахмал и глюкоза (последняя придает клубням сладковатый вкус). Корневые клубни батата могут достигать массы 1 кг. На клубнях образуются придаточные почки, что позволяет использовать их для вегетативного размножения растения. Широко распространено в тропиках еще одно клубненосное растение - маниок, из семейства Молочайные. Родина маниока - Южная Америка, но его широко выращивают в Азии и Африке. Прежде чем изготовлять из клубней маниока (длиной до 1,5 м!) крахмалистую «муку» - топиоку, их вымачивают с целью удаления содержащихся в них ядовитых веществ. В тропических странах культивируют и ямс (растения нескольких видов рода диоскорея из семейства Диоскорейные). Корневые клубни этих лиан содержат очень много крахмала (до 30%) и сахаров (до 17%), достигают 1 м в длину. Есть в них и ядовитые вещества, но они разрушаются при термической обработке.

Среди растений, образующих корневые клубни и культивируемых в условиях умеренного климата, наиболее известны георгина и лилейник. Клубни у них формируются в результате утолщения придаточных корней. Так как на клубнях этих растений не образуются придаточные почки, вегетативное размножение их клубнями невозможно. При искусственном вегетативном размножении у отделенной части растения должна обязательно сохраняться нижняя часть прошлогоднего побега с пазушными почками возобновления.

Корнеплод - метаморфоз смешанного происхождения, в формировании которого в большей или меньшей степени принимает участие утолщенная базальная часть главного корня (рис. 6). Кроме главного корня в состав корнеплода входит утолщенный гипокотилъ и разросшаяся базальная часть стебля главного побега. В агрономии часть корнеплода, развивающуюся из стебля главного побега, называют головкой (на ней располагается розетка листьев). Часть корнеплода, формирующуюся из гипокотиля, называют шейкой , а нижнюю его часть, образующуюся из базальной части главного корня, - собственно корнем. Корневая часть корнеплода определяется по наличию на ней боковых корней. Соотношение частей корнеплода разного происхождения сильно варьируется не только у растений разных видов, но и среди сортов одного вида. У округлых по форме корнеплодов большинства сортов свеклы, репы и редьки основная их часть формируется из гипо- котиля (рис. 6, Г ., Д). Удлиненные (часто конусообразные) корнеплоды моркови, сахарной свеклы, редьки развиваются в основном из главного корня - доля гипокотиля и стебля главного побега в них незначительна (рис. 6, А, Е).

Рис. 6. Корнеплоды моркови посевной - Daucus sativus {А, Б), репы - Brassica гара (В, Г), свеклы обыкновенной - Beta vulgaris {Д, Е, Ж)

(по Т.И. Серебряковой и др., 2006, с изм.). На поперечных срезах ксилема показана черным, пунктирной линией обозначена граница корня

В корнеплодах в качестве запасных веществ обычно откладываются сахара. Особенно велико их содержание у созданных селекционерами современных сортов сахарной свеклы - более 20%. Желтую и оранжевую окраску корнеплодам моркови и репы придают жирорастворимые пигменты - каротиноиды. Корнеплод свеклы окрашен пигментом бетаином из группы водорастворимых пигментов-антоцианов.

Следует отметить, что термин «корнеплод» нельзя признать удачным - ведь никакого отношения к плоду он не имеет. Правильнее этот метаморфоз называть клубнем смешанного происхождения. Однако этот термин так прижился и в агрономии, и в ботанике, что исключение его из употребления в ближайшее время представляется маловероятным.

Контрактилъные (втягивающие) корни. Так называют корни, способные, сокращаясь по длине, втягивать побеги растения в почву на оптимальную глубину. Это необходимо для создания оптимальных условий развития растений, защищает их почки возобновления от вымерзания в зимний период. Обычно в почву втягиваются основания надземных побегов с почками возобновления, луковицы, клубнелуковицы, корне-

Рис. 7. Опорные столбовидные корни баньяна (Ficus benghalensis)

(по Т.И. Серебряковой и др., 2006)

вища. Процесс заглубления этих органов в почву называют геофилией. Происходит он благодаря закреплению верхней, сильно разветвленной части корня в почве и сокращению его неветвящейся базальной части, что обычно внешне выражается в появлении на последней поперечных складок. Втягивающие корни могут сокращаться очень сильно - на 10-70% от их первоначальной длины. Геофилия - обычное явление для многолетних травянистых растений, как дикорастущих, так и культивируемых. Она начинает проявляться уже с первых этапов развития растений. За счет деятельности контрактильных корней ро- зеточные побеги одуванчика и подорожника всегда плотно прижаты к почве, а луковицы луков, лилий, тюльпанов, клубнелуковицы шафранов и гладиолусов, корневища ириса и купены всегда расположены на нужной глубине. Иногда слишком интенсивная геофилия приводит к негативным последствиям. Например, у растущих на хорошо окультуренной рыхлой почве тюльпанов луковицы заглубляются так сильно, что развивающиеся из них побеги не цветут. Именно поэтому луковицы этих растений рекомендуется ежегодно выкапывать и высаживать заново на оптимальную глубину.

Процесс геофилии кроме контрактильных корней могут обеспечивать и обычные корни - главный, придаточные и боковые, но сокращение их не столь заметно.

Ряд метаморфозов корня отличается более ярко выраженными опорными функциями. Столбовидные корни (корни-подпорки ) развиваются у некоторых тропических фикусов, например фикуса бенгальского (баньяна). У этого фикуса некоторые из придаточных корней, образующихся на его ветвях довольно высоко над землей, растут вниз, внедряются в почву и интенсивно в ней ветвятся. Со временем сильно утолщаясь (могут быть диаметром больше 1 м!), они превращаются в мощные столбовидные опоры. Благодаря таким корням крона фикуса разрастается вширь и может покрывать площадь более 1 га.

При этом число опорных корней, образовавшихся на ветвях одного старого дерева, может достигать 3 тыс.! Поэтому часто баньян называют деревом-лесом (рис. 7).

Опорную функцию выполняют и досковидные корни, характерные для деревьев верхнего и среднего ярусов тропических дождевых лесов. Эти корни представляют собой метаморфозы боковых корней, у которых сверху по всей длине образуется плоский гребневидный вырост. Наибольшей высоты этот вырост достигает на базальной части корня - возле ствола дерева. Разрастаясь, он достигает ствола и поднимается вдоль него вверх на 3-5 м, обеспечивая ему дополнительную опору. Постепенно уменьшаясь в высоту, досковидные корни отходят в стороны от ствола примерно на такое же расстояние. Толщина досковидных выростов не превышает 10 см. Вокруг ствола обычно образуется несколько досковидных корней, имеющих вид огромных треугольных пластин. Местное население охотно использует досковидные корни как ценный строительный материал.

Рис. 8.

• 1 - дыхательные корни с пневматофорами у авиценнии;
• 2 - ходульные корни у ризофоры; Ил - поверхность илистого дна;

От и Пр - уровень океана во время соответственно отлива и прилива

Назначение ходульных корней - поддерживать и удерживать кроны растений мангров, обитающих на постоянно затопленной почве (рис. 8, 2). Манграми называют сообщества растений, живущих во влажных тропиках в приливно-отливной полосе океанов. Основные обитатели мангров - вечнозеленые деревья высотой 5-7 м, которые постоянно подвергаются воздействию огромных волн и сильных ветров. Ходульные корни - метаморфозы придаточных корней, которые образуются на главном побеге с первых этапов его развития. У типичных обитателей мангров - растений видов рода ризофора эти корни могут образовываться на их стволе на высоте 2-3 м - по уровню прилива. Так как у взрослых растений часто происходит отмирание главного корня и нижней части ствола, сохраняющаяся крона растения удерживается после этого только сильноветвящимися придаточными корнями, т.е. стоит как бы на ходулях.

Дыхательные корни (пневматофоры ) образуются у растений, обитающих на сильно заболоченных, бедных кислородом почвах (рис. 8, Г). Они представляют собой боковые корни с отрицательным геотропизмом. Выходя на поверхность почвы, пневматофоры достигают высоты 0,5 м. У одного растения может образовываться несколько десятков и даже сотен таких корней. У дыхательных корней хорошо развита воздухоносная паренхима - аэренхима с большими межклетниками. Их функция - обеспечение газообмена и снабжение корневой системы кислородом. Пневматофоры встречаются у растений мангров, например авицении, у болотного кипариса, живущего на болотистых почвах полуострова Флорида.

Рис. 9.

Клетки коры воздушных корней могут содержать хлоропласты, что позволяет им заниматься фотосинтезом. Фотосинтезирующие воздушные корни отличаются зеленоватой окраской.

К метаморфозам часто относят видоизменения корней, связанные со вступлением их в симбиоз с почвенными организмами - грибами или бактериями. Симбиоз с грибами приводит к образованию микоризы, или грибокорня, а симбиоз с бактериями - к образованию на корнях клубеньков.

Рис. 10.

А - эктотрофная микориза дуба (Quercussp.) Б, В - эндотрофная микориза ятрышника (Orchis sp.)

(Б - нити гриба, заполняющие всю клетку, В - более поздняя стадия)

Микориза. Под микоризой понимают совокупность тонких окончаний корней и оплетающих их гиф грибов (рис. 10). Благодаря сильному ветвлению гиф гриба у корней с микоризой значительно повышается всасывающая поверхность. Из гиф грибов растение получает воду и минеральные вещества, а гетеротрофные грибы добывают из растения продукты фотосинтеза - органические вещества. Кроме этого грибы снабжают растения стимуляторами роста, гормонами, витаминами и ферментами.

Обычно микориза развивается с участием всасывающих корней и локализована в коровой части их зоны всасывания (зоны деления и роста грибами, как правило, не затрагиваются). Выделяют два типа микоризы - внешнюю и внутреннюю. Если мицелий гриба (совокупность гиф) покрывает корень только снаружи и проникает лишь в некоторые поверхностные межклетники, то микоризу называют наружной, или эктомикоризой (см. рис. 10, А). Она чаще встречается у древесных растений. Когда же гифы проникают внутрь клеток тканей корня, говорят об эндомикоризе (см. рис. 10, Б, В). Она типична для кустарничков (брусники, черники, вереска) и многих трав. Корни с эндомикоризой внешне мало отличаются от обычных всасывающих корней.

Микориза распространена очень широко. Обычно к каждому виду растения приспособлен определенный вид гриба. Знакомые многим съедобные шляпочные грибы (боровики, подберезовики, маслята, рыжики, лисички и др.) тоже способны образовывать микоризу с определенными видами лесных деревьев. Опытные грибники знают, под каким деревом какой гриб искать.

Рис. 11. Клубеньки на корнях люпина (Lupinus sp.)

(по И.И. Андреевой, Л.С. Родман, 2003)

Клубеньки. В корнях бобовых растений поселяются азотофиксируюшие бактерии из рода Rhizobium. Они проникают в кору корня через корневые волоски. Поселяясь в паренхимных клетках и быстро размножаясь, бактерии вызывают активное деление этих клеток, что приводит к образованию бактероидной ткани. Образование такой ткани сопровождается формированием на поверхности корня желваков, которые называют клубеньками (рис. 11).

Поселившись в корне и используя для своей жизнедеятельности органические вещества растения, бактерии начинают фиксировать азот почвенного воздуха, переводя его в связанное состояние: сначала образуя аммиак, а из него - аминогруппы. Синтезируемых азотистых веществ достаточно и для бактерий, и для бобового растения. После отмирания растения клубеньки разрушаются и обогащают почву азотом. Симбиоз бобовых растений с азотофиксирующими бактериями высоко ценится в практическом растениеводстве. Растения семейства Бобовые - ценные пищевые и кормовые культуры; получая дополнительные азотистые вещества, они отличаются повышенным содержанием белка и в вегетативных органах, и в семенах. Кроме этого выращивание бобовых культур обогащает почву азотом. Однолетние виды люпина (л. белый, л. желтый, л. узколистный) обычно выращивают в качестве растений-сиде- ратов. Сидератами называют растения, которые возделывают именно для обогащения почвы азотом. Как только эти растения зацветают, их запахивают в почву.

В симбиотические отношения с бактериями вступает и ряд других растений. Клубеньки можно обнаружить на корнях ольхи, облепихи, лоха и некоторых других растений.

Контрольные вопросы

Каковы функции корня! Какими бывают корневые системы по происхождению и строению! Какие существуют метаморфозы корня ? Чем по строению корнеплод отличается от корневого клубня ? У каких растений метаморфозы корня используют в пищу ? Что такое микориза ? Чем вызвано образование клубеньков на корнях ряда растении! Что такое сидераты ?

Как и всякий орган, корень растения выполняет несколько важных функций. Прежде всего он удерживает растение в почве

2. Виды корней

3. Типы корневых систем

4. Зоны корня

1. Как и всякий орган, корень растения выполняет несколько важных функций. Прежде всего он удерживает растение в почве . Трудно в сильный ветер удержать в руках зонтик. В сотни раз большие усилия должны выдерживать корни, чтобы дерево в бурю не свалилось.

2. Его вторая важная роль - это всасывание и передача в побег воды с растворенными минеральными веществами . Корни всасывают и передают в побег необходимую для жизни растения воду и минеральные соли. У некоторых растений скорость движения воды в древесине достигает десятков метров в час.

3. У некоторых растений корни дают приют микроорганизмам, которые делятся с растением-хозяином ценными минеральными веществами . У клевера, гороха и их родственников в корневых клубеньках обитают почвенные бактерии, вырабатывающие необходимые растению соединения азота.

4. Частокорень служит хранилищем запасов.

5. Иногда корень может служить для размножения . У некоторых растений, например у тополей, серой ольхи от корней могут отрастать побеги. Такой способ размножения помогает им быстро захватывать территорию.

Дыхательные корни таксодиума или болотного кипариса поднимаются над поверхностью почвы. Их задача - проведение воздуха к глубже лежащим корням.

Функции корней
Почвенное питание	Закрепление	Накопление веществ
Корень обеспечивает почвенное питание, растение получает воду и растворённые в ней минеральные вещества.	Корни закрепляют растение в почве и прочно удерживают его.	В корнях некоторых растений могут откладываться и накапливаться запасные вещества (например, корнеплоды).	Корни могут выполнять функцию вегетативного размножения (например, корнеотпрысковые растения).

2. Виды корней

• Корень , развивающийся из зародышевого корешка семени , называется главным .
• От главного корня отходят боковые корни, способные к ветвлению.
• Корни могут формироваться также на надземных частях растений - стеблях или листьях; такие корни называются придаточными .

Совокупность всех корней растения составляет корневую систему.

3. Типы корневых систем

Различают два основных типа корневых систем:

• стержневую , имеющую хорошо развитый главный корень, который длиннее и толще других;
• мочковатую , в которой главный корень отсутствует или не выделяется среди многочисленных придаточных корней.

Стержневая корневая система характерна главным образомдля двудольных растений , мочковатая - для большинства однодольных.

4. Зоны корня

{spoiler title=Ткани растений. Повторение}

Растительные ткани
Покровные ткани	Защитная функция	Живые и мёртвые клетки, плотно прилегают друг к другу, могут быть с утолщёнными оболочками. Находятся на поверхности корней, стеблей, листьев.
Механические ткани	Придают прочность	Клетки с толстыми оболочками, которые могут одревесневать.
Проводящие ткани	Осуществляют передвижение питательных веществ	Живые или мёртвые клетки, которые имеют вид трубочек. По ним передвигаются растворённые в воде питательные вещества.
Запасающие ткани	Запасают воду и питательные вещества	В клетках имеются крахмальные или белковые зёрна, капли масла, или большие вакуоли с клеточным соком.
Образовательные ткани	Образуют новые клетки, из которых формируются все типы тканей	Небольшие клетки с тонкими стенками и крупными ядрами. Клетки быстро делятся.
Основные ткани	Занимают пространство между другими тканями и выполняют различные функции, например, фотосинтез, всасывание воды и минеральных веществ и пр.	Строение зависит от выполняемой функции: фотосинтезирующая ткань содержит большое количество хлоропластов, всасывающая ткань образована тонкостенными клетками.

{spoiler title=Текстовый материал по теме урока}

Корни некоторых строений имеют склонность к метаморфозу.

1. Корнеплод - видоизменённый сочный корень. В образовании корнеплода участвуют главный корень и нижняя часть стебля. Большинство корнеплодных растений двулетние. Корнеплоды состоят в основном из запасающей основной ткани (репа, морковь, петрушка).
2. Корневые клубни (корневые шишки) образуются в результате утолщения боковых и придаточных корней.
3. Корни-зацепки - своеобразные придаточные корни. При помощи этих корней растение «приклеивается» к любой опоре.
4. Ходульные корни - выполняют роль опоры.
5. Воздушные корни - боковые корни, растут вниз. Поглощают дождевую воду и кислород из воздуха. Образуются у многих тропических растений в условиях повышенной влажности.
6. Микориза - сожительство корней высших растений с гифами грибов. При таком взаимовыгодном сожительстве, называемом симбиозом, растение получает от гриба воду с растворёнными в ней питательными веществами, а гриб - органические вещества. Микориза характерна для корней многих высших растений, особенно древесных. Грибные гифы, оплетающие толстые одревесневшие корни деревьев и кустарников, выполняют функции корневых волосков.
7. Бактериальные клубеньки на корнях высших растений - сожительство высших растений с азотфиксирующими бактериями - представляют собой видоизменённые боковые корни, приспособленные к симбиозу с бактериями. Бактерии проникают через корневые волоски внутрь молодых корней и вызывают у них образование клубеньков. При таком симбиотическом сожительстве бактерии переводят азот, содержащийся в воздухе, в минеральную форму, доступную для растений. А растения, в свою очередь, предоставляют бактериям особое местообитание, в котором отсутствует конкуренция с другими видами почвенных бактерий. Бактерии также используют вещества, находящиеся в корнях высшего растения. Чаще других бактериальные клубеньки образуются на корнях растений семейства Бобовые. В связи с этой особенностью семена бобовых богаты белком, а представителей семейства широко используют в севообороте для обогащения почвы азотом.
8. Дыхательные корни - у тропических растений - выполняют функцию дополнительного дыхания.

Органы растений кроме основных могут выполнять и некоторые другие функции. Часто в таких случаях образуются видоизмененные органы. Рассмотрим прежде всего видоизменения побегов (рис. 1).

Значение видоизмененных побегов

видоизмененные подземные побеги

Корневище (пырей, сныть, папоротники) - подземный побег с чешуевидными листьями, прикрывающими пазушные почки (рис. 1). Верхушечная почка обеспечивает рост корневища, а пазушные - его ветвление. И те, и другие могут давать начало надземным листьям и побегам.

Клубни (картофель, топинамбур) - разрастание на конце длинного подземного побега, называемого столоном . На столоне обычно нет пазушных почек, а на клубне они образуют так называемые глазки , из которых могут в дальнейшем развиться новые растения. Основная функция клубня - запас питательных веществ (крахмала и т. п.) (рис. 1).

Луковица (лук, тюльпан)- подземный побег с укороченным стеблем и сочными листьями для запаса воды и питательных веществ (рис. 1). Основание луковицы - донце - это уплощенный стебель. От него в средней части отходят листья, называемые сочными чешуями. В них запасаются питательные вещества. В центре донца находится верхушечная почка, а в пазухах чешуй - пазушные почки. Они могут давать начало надземным органам или новым растениям. Снаружи луковица покрыта сухими чешуями, также представляющими собой видоизмененные листья (лук, лилии, гиацинты).

Клубнелуковица (гладиолус) - разросшийся стебель, снаружи покрытый сухими чешуями (гладиолус). Функция: запас питательных веществ (рис. 1).

Видоизмененные надземные побеги

Приспосабливаясь к условиям среды, у растений видоизменяются наземные побеги. Часто модификации подвергается не целый побег, а один из его органов.

Филлокладии (иглица, спаржа) - уплощенные листовидные стебли, выполняющие функцию фотосинтеза. Часто такие стебли полностью заменяют листья. В связи с этим клетки наружных слоев коры, находящиеся непосредственно под прозрачной эпидермой, зеленеют, так как содержат хлоропласты. Филлокладии отличаются от листьев наличием на них почек, а иногда даже цветков и плодов (рис. 4).

Колючки (боярышник) и усики (виноград) - видоизмененные боковые побеги (рис. 6). Образуются в пазухе листа, а если лист отмирает - над листовым рубцом.

Усы (земляника) - длинные ползучие побеги без листьев, которые служат для вегетативного размножения (рис. 1).

К видоизмененным побегам относятся также:

почка - зачаточный вегетативный или генеративный побег;

кочан - сильно разросшаяся почка;

цветок - укороченный генеративный побег с ограниченным ростом, предназначенный для семенного размножения растений;

шишка - видоизмененный укороченный побег хвойных, предназначенный для семенного размножения растений.

Видоизменения листьев

Часто наблюдаются видоизменения листьев.

Значение видоизмененных листьев

Листовые колючки служат для защиты растения от поедания либо механических повреждений животными. Подобные колючки у барбариса являются видоизмененными одревесневшими жилками бывшей листовой пластины. У белой акации и караганы парные колючки образуются на месте прилистников и находятся в основании листьев.

У кактуса опунции кроме жестких «классических» колючек есть маленькие зазубренные очень хрупкие колючки - глохидии , которые легко отделяются от побега и вызывают болезненные ощущения (рис. 12).

Колючки кактусов - это видоизмененные почечные чешуи, служащие в первую очередь для сокращения транспирации (испарения воды листьями) в засушливых условиях. Но кроме острых шипов листья кактусов могут модифицироваться в перистые «волоски», опутывающие все растение. Основная их функция - защита кактуса от прямых солнечных лучей и улавливание росы (рис. 13). Чаще всего колючки лишены хлоропластов и не способны фотосинтезировать.

Рис. 12 Рис. 13

Усики листового происхождения характерны для представителей семейства бобовых. Основная их функция - фиксация растения на опоре.

В ряде случаев листья берут на себя запасающую функцию. В этом случае происходит разрастание мезофилла, внутренние его слои не получают света и не фотосинтезируют, но в них могут накапливаться питательные вещества или вода (сем. толстянковые) (рис. 14).

Листовое происхождение имеют сочные запасающие чешуи луковиц лилейных (рис. 1).

Тропическая лиана дисхидия имеет необычные мешковидные листья , образующиеся при срастании краев листовой пластины. Листья служат для хранения дождевой воды. Через верхнее отверстие в лист попадает не только вода, но и придаточные корни лианы, поглощающие воду (рис. 9, 10).

видоизменения корней

Видоизменения корней часто бывают вызваны усилением одной из основных их функций. В отличие от клубней стеблевого происхождения, они не имеют почек.

Значение видоизмененных корней

Запасающая функция (корнеплоды, корневые клубни (корневые шишки)).

Корнеплоды (морковь, репа, свекла) - разрастание верхней части корня, в который затягивается нижняя часть стебля или весь укороченный побег (рис. 15).

Корневые клубни, или корневые шишки, (георгин, батат) - разрастание боковых корней (рис. 16).

Воздушные корни эпифитных растений (рис. 17) служат для поглощения воздушной влаги, т. к. не имеют возможности получать питательные вещества из почвы.

У орхидей такие корни покрыты несколькими слоями мертвых клеток, образующих губчатую поверхность. Такие корни могут впитывать воду во время дождя и росы, а также поглощать ее из воздуха в виде водяных паров. Находясь на свету, их клетки часто содержат хлоропласты и берут на себя функцию фотосинтеза.

Опорные корни, или корни-ходули, (баньян, кукуруза(рис. 18)) - придаточные корни у ряда крупных деревьев в тропиках образуются на боковых ветвях высоко над землей. Они поддерживают тяжелые боковые ветви, а также служат им источником минерального питания.

Рис. 18 Рис. 19

Дыхательные корни - это боковые корни, которые растут не вниз, как положено корням, а вверх (рис. 19). Образуются на заболоченных почвах, где корням для нормального функционирования часто не хватает кислорода. Достигая незатопляемой поверхности, они образуют на концах открытые в воздух отверстия. Внутри таких корней формируется воздухоносная паренхима с большими соединенными по всей длине корня межклетниками. По ним кислород диффундирует вглубь корневой системы, обеспечивая клеткам корней возможность получать достаточное количество энергии.

Тренажёр для подготовки к ЕГЭ

по теме:

Корень. Строение, функции.

Видоизменения корней.

Корень. Строение, функции. Видоизменения корней .

Корень - вегетативный подземный орган растения. Он имеет радиальную симметрию, не несёт на себе листья, обладает способностью ветвиться, характеризуется неограниченным ростом. Функции корня: закрепление растения в почве, поглощение воды и минеральных веществ, синтез гормонов и ферментов, выделение продуктов метаболизма, запасание воды и питательных веществ.

Совокупность всех корней одного растения называют корневой системой. Различают два типа корневых систем (у семенных): стержневую и мочковатую. Стержневая состоит из главного корня, от которого отходят боковые корни. Встречается у голосеменных и многих покрытосеменных (главным образом у двудольных).

Мочковатая – главный корень быстро отмирает, а развиваются придаточные корни, формирующиеся на нижней части стебля, от которых отрастают боковые корни. Встречается у однодольных.

На продольном разрезе различают четыре основных зоны корня деления, роста (растяжения), всасывания и проведения. Зона деления образована меристематической тканью, клетки которой активно делятся, обеспечивая рост корня в длину. Верхушка корня покрыта корневым чехликом, который предохраняет верхушку корня от повреждения по мере продвижения корня в почве. Его клетки постоянно слущиваются. Они покрыты слизистым веществом для облегчения движения. Зона роста (растяжения) – Участок, на котором происходит рост клеток путём их растяжения. Зона всасывания покрыта корневыми волосками, которые поглощают воду и минеральные вещества из почвы. Здесь же происходит дифференциация клеток и формирование тканей. Зона проведения проводит воду и минеральные вещества в вышерасположенные органы растения. В этой зоне закладываются боковые корни.

В связи с изменением функций корня происходит его видоизменение. Образование корнеплодов и корневых клубней связано с накоплением в корне запасных веществ и воды. Корнеплод образуется из главного корня и нижнего участка стебля (свёкла, редька, морковь, репа и др.) Корневые клубни образуются из боковых и придаточных корней (батат, земляные орешки и др.).

Корни многих растений образуют с почвенными организмами симбиозы, Микориза (грибокорень) представляет собой симбиоз высшего растения и гриба. Клубеньки на корнях образуются у бобовых растений в результате их симбиоза с азотфиксирующими микроорганизмами, которые способны усваивать молекулярный азот атмосферы.

Часть 1 содержит 10 заданий (А1-А1-). К каждому заданию приводится 4 варианта ответа, один из которых верный.

Часть 1

А 1. В какой зоне корня происходит митоз?

1. зона всасывания

2. зона деления

3. зона проведения

4. зона роста

А 2. Какую из указанных функций корень не выполняет?

1. запасание воды и питательных веществ

2. синтез гормонов и ферментов

3. выделение продуктов метаболизма

4. фотосинтез

А 3. Бодяк полевой размножается

1. клубнями

2. корневищами

3. отводками

4. корневыми отпрысками

А 4. В центральном цилиндре корня преобладают ткани

1. покровные

2. основные

3. запасающие

4. проводящие

А5. Что представлает собой клубень картофеля?

1. корневище

2. корнеплод

3. сочный плод

4. видоизменённый побег

А 6. Подземный побег отличается от корня наличием у него

2. зоны роста

3. сосудов

А 7. Корнеплод- это

1. утолщённый придаточный корень

2. утолщённый главный корень

3. утолщённый стебель в основании главного побега

4. утолщённый стебель в основании главного побега и утолщённое основание главного корня

А 8. У растений из зародышевого корешка развивается:

2. главный корень

3. боковые корни

4. придаточные корни

А 9. «Головка» чеснока-это

1. видоизменённые придаточные корни

2. видоизменённая система побегов

3. видоизменённый побег

4. видоизменённые листь

А 10. Корнеплод свеклы-это видоизменённый:

2. стебель

3. корень и стебель

Часть 2 содержит 8 заданий (В1-В8): 3-свыбором трёх верных ответов из шести, 3-на соответствие, 2-на установление последовательности биологических процессов, явлений, объектов.

Часть 2

В 1. Корневище можно отличить от корня по следующим признакам:

1. обязательное наличие листьев, почек, междоузлий

2. отсутствие корневого чехлика

3. наличие чешуй, узлов и почек

4. способность зеленеть на свету

5. есть придаточные корни

6. отсутствие ризодермы

В 2. Мочковатую корневую систему имеют

2. одуванчик

5. пшеница

В 3. Грибы образуют микоризу с корнями

4. однодольных покрытосеменных

5. двудольных покрытосеменных

6. всех видов крестоцветных растений

В 4. Установите соответствие между ботаническим наименованием и органом растения

Ботаническое наименование Орган

1) клубень картофеля А. корень

2) корневище ландыша Б. побег

3) яблоко домашней яблони В. плод

4) корнеплод моркови

5) корнеплод редиса

6) тыквина огородной тыквы

7) луковица репчатого лука

В 5. Установите соответствие между характеристикой и зоной (участком) корня

Характеристика Зона корня

А. участок образован мелкими, плотно 1. зона деления

прилегающими одна к другим 2. зона всасывания

живыми клетками

Б. клетки всё время делятся

В. участок корня, на котором находятся

корневые волоски

Г. Число клеток постоянно увеличивается

Е. состоит из образовательной ткани

В 6. Клубни как производные вегетативных органов

Орган Растение

А. Клубни стеблевого происхождения 1. георгин

Б. Клубни стеблевого происхождения 2. кольраби

4. картофель

5. топинамбур

В 7. Установите последовательность участков корня, начиная с его верхушки

А. зона всасывания Г. зона роста

Б. зона деления Д. зона проведения

В. корневой чехлик

В 8. Установите последовательность действий при пикировке

1. Растение опускают в лунку и колышком прижимают почву к корням.

2. Растение поливают.

3. В грунте с помощью колышка для посадки делаются лунки глубиной 5-7 см.

4. Основной корень растения слегка обламывают, примерно на 1/3 часть.

5. Колышек аккуратно подводят под корни сеянца и вынимают его из земли, держа его за

семядольный лист.

Часть 3 содержит 6 заданий (С1-С6). На задание С 1 дайте краткий свободный ответ, а на задания С2- С6-полный развёрнутый ответ.

Часть 3

С 1(а). Какие органы принимают участие в образовании корнеплодов и корневых клубней?

С 1(б). Что произойдёт с корнем, если у него отрезать верхушку?

С 1(г). Для чего при пересадке рассады капусты прищипывают кончик корня?

С 2. Найди ошибки в приведённом тексте. Укажи номера предложений, в которых они сделаны, объясните их.

1. Прочность и упругость корня обеспечивает покровная ткань. 2. Рост корня в длину обеспечивают

Зона деления и зона роста. 3. Процесс всасывания осуществляют вытянутые клетки корневых

волосков. 4 . Верхушка корня покрыта корневым чехликом, образованным механической тканью.

5 . В зоне проведения находится осевой цилиндр, его образует механическая и образовательная ткань.

С 3. Какие функции выполняют различные зоны молодого корня?

С 4(а). Вода и минеральные вещества поглощаются из почвы корневыми волосками. Что же дальше происходит с этим раствором в растении?

С 4(б). Докажите, что корневище растения - видоизменённый побег.

Ответы:

Часть 1

А 1-2 А 6-1

А 2-4 А 7-4

А 3-4 А 8-2

А 4-4 А 9-2

А 5-4 А 10-3

Часть 2

В 1-2 3 4

В 2-1 3 5

В 3-3 4 5

В 4-А 4 5, Б 1 2 7, В 6 3

В 5-1 1 2 1 2 1

В 6-1 1 2 1 2 1

В 7-В Б Г А Д

В 8-3 5 4 1 2

Часть 3

С 1(а). В образовании корнеплодов принимают участие, как главный корень, так и нижние участки стебля.

Корневые клубни появляются в результате утолщения боковых и придаточных корней.

С 1(б). Рост корня в длину прекратится. У корня с оторванным кончиком образуется много боковых и

придаточных корней. Корневая система становится более мощной.

С 1(в). 1. На свету клубни картофеля зеленеют, в них образуется ядовитое вещество-соланин;

2. В тёплом помещении усиливается испарение влаги, и клубни сморщиваются и прорастают.

С 1(г). 1. Прищипывание кончика корня стимулирует рост боковых корней.

2. В результате увеличивается площадь корневого питания растений.

С 2. 1- Прочность и упругость корня обеспечивает механическая ткань. 4-Верхушка корня покрыта корневым чехликом образованным покровной тканью. 5-Осевой цилиндр образует механическая и проводящая ткань.

С 3. 1. Корневой чехлик предохраняет верхушку корня от повреждений.

2. Зона деления - клетки этой зоны всё время делятся, число их увеличивается.

3. Зона роста - клетки этой зоны вытягиваются, в результате корень растёт в длину.

4. Зона всасывания - всасывание из почвы воды и других веществ.

5. Зона проведения – по клеткам этой зоны вода с растворёнными минеральными веществами,

поглощённая корнем, перемещается к стеблю.

С 4(а). Из клеток с корневыми волосками водный раствор просачивается в клетки коры корня и,

Сначала в стебель, а по сосудам стебля к листьям растения.

С 4(б). 1. Корневище имеет узлы, в которых находятся рудиментальные листья и почки, верхушечная

почка определяет рост побега.

2. От корневища отходят придаточные корни.

3, Внутреннее анатомическое строение корневища сходно со стеблем.