Корень. Строение и функции. Видоизменения корней растений

Организм растения как совокупность органов.
Орган – это часть организма, имеющая определенное строение, расположение и выполняющая конкретную функцию.
Целостный организм растения состоит из совокупности органов, тесно связанных и объединенных между собой в единое целое и в структурном, и в функциональном отношениях.

ОРГАНЫ РАСТЕНИЙ
Вегетативные органы
Вегетативные органы - это корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек. Обеспечивают фотосинтез и дыхание, рост и развитие, поглощение и проведение в теле растения воды и растворенных в ней минеральных солей, транспорт органических веществ, участвуют в вегетативном размножении.
Генеративные органы
Генеративные органы – это спорангии, спороносные колоски, стробилы (шишки) и цветки, образующие плоды и семена.
Они появляются в определенные периоды жизни и выполняют функции, связанные с размножением растений.

КОРЕНЬ
Корень – это осевой вегетативный орган высших растений
Характерные признаки:
радиально-симметричное анатомическое строение;
неограниченный верхушечный рост;
отсутствие листьев;
боковое ветвление;
наличие корневых волосков.

Главный
- развивается из зародышевого корешка семени
Боковые
- развиваются на главном и придаточных корнях
Придаточные
- развиваются на побеге
Виды корней
Все корни одного растения образуют
корневую систему

Стержневая
у двудольных растений:
фасоль, горох, яблоня, дуб.
Мочковатая
у однодольных растений:
пшеница, кукуруза, лук, лилия
Главный не развит.
Развиты придаточные и боковые корни
Развиты главный, боковые и придаточные корни
Типы корневых систем

Типы корневых систем:
А -
Б -

Как правило, размеры корневой системы намного превышают размеры надземных органов растения.
Хорошо развитая корневая система надежно закрепляет растение в почве и имеет огромную поверхность поглощения воды.

Видоизменения корней
В процессе эволюции корни некоторых растений начали выполнять дополнительные функции, что привело в итоге к их видоизменению.
Кроме того, многие покрытосеменные растения вступили в симбиотические отношения с почвенными организмами.

Видоизменения корней
Микориза.
Корни большинства покрытосеменных растений активно взаимодействуют с почвенными грибами.
Тесную ассоциацию корня растения и гриба называют микоризой (от греч. mykes – гриб и rhiza – корень). Микориза бывает:
наружной, или эктотрофной, когда основания корней оплетены с поверхности гифами гриба. Этот тип взаимодействия характерен для дуба, клена, орешника и других древесных и кустарниковых растений.
внутренней, или эндотрофной, если гифы располагаются в коре корня. Внутренняя микориза чаще развивается у травянистых растений, например злаков.

Видоизменения корней
За счет микоризы растение увеличивает всасывающую поверхность.
Грибы улучшают снабжение высших растений водой, витаминами, стимулирующими рост корней, разлагают вещества, переводя их в доступную для растений форму.
В свою очередь, растения обеспечивают гриб растворимыми углеводами.

Клубеньки
На корнях бобовых растений поселяются клубеньковые бактерии, способные усваивать молекулярный азот. Проникая в корневую паренхиму, они стимулируют деление клеток. В результате происходит мощное разрастание коры и образуется опухоль – клубенек. Бактерии внутри клубенька получают от высшего растения органические и минеральные вещества, снабжая при этом растение соединениями азота.
После гибели растения азот остается в почве, улучшая питание нового поколения растения.

Запасающие корни. Корнеплод
Многие растения способны накапливать в клетках паренхимы корня запасные питательные вещества.
У некоторых двулетних растений образуется корнеплод (репа, редька, свекла, редис, морковь).
У моркови весь корнеплод, за исключением самой верхней части, состоит из корня.

Запасающие корни. Клубни
При утолщении боковых или придаточных корней образуются корневые клубни, как у георгина или батата

Воздушные корни.
Это придаточные корни, развивающиеся у многих тропических орхидей и лиан, живущих на стволах и ветвях деревьев. Свисая вниз, корни поглощают воду и минеральные вещества из влажного воздуха тропических лесов

Дыхательные корни
Характерны для древесных тропических растений, обитающих на заболоченных морских побережьях. Развиваются из подземных боковых корней. Растут вертикально вверх, проявляя отрицательный геотропизм и поднимаясь над поверхностью заболоченной почвы или воды. Хорошо развитая система межклетников снабжает растение воздухом.

Ходульные корни (корни-подпорки).
Эти придаточные корни растут от стволов вертикально вниз и служат опорой для растений со слабым стеблем и для тропических деревьев, живущих в полосе прилива или на заболоченных почвах .
В Индии растет дерево с самой большой кроной в мире -бенгальский фикус, или баньян. Деревья баньяна сравнительно невысоки - до 30 метров высотой, но их крона занимает площадь до 5000 квадратных метров.

Одно такое дерево заменяет целую рощу. В ботаническом саду Калькутты растет самый большой бенгальский фикус, посаженый в 1787 году. Он занимает площадь почти в полтора гектара, а его крона поддерживается 1775 столбовидными корнями-стволами.
Бенгальский фикус является и рекордсменом по количеству стволов. Самое удивительное то, что из всех стволов бенгальского фикуса только один, самый первый, является стеблем по происхождению, все остальные - утолщенные воздушные корни. Вот как происходит образование дополнительных стволов.

Досковидные корни.
Вертикальные надземные корни, характерные для крупных деревьев, растущих в дождевых тропических лесах. Развиваются у основания ствола и имеют вид досок, прилегающих к стволу. Обеспечивают растению дополнительную опору.

Корневые отпрыски.
На корнях многих двудольных растений могут образовываться придаточные почки, развивающиеся в дальнейшем в надземные побеги, называемые корневыми отпрысками.
Корневые отпрыски встречаются обычно у многолетних растений (осины, тополя, сирени, барбариса, малины, вишни, иван-чая и др.) и обеспечивают вегетативное размножение растений

Внутреннее строение корня

Рост корня всегда направлен вниз благодаря притяжению земли – это явление геотропизма. Корень растет в длину за счет верхушки.
При пикировке (удалении верхушки корня) происходит ветвление коневой системы за счет нарастания боковых корней
Пикировка
Рост корня

Всасывание воды корнями
Цель: выяснить основную функцию корня.
Что делаем: опустим в стакан с водой корни растения. Поверх воды для защиты её от испарения нальём тонкий слой растительного масла и отметим уровень.
Что наблюдаем: через день-два вода в ёмкости опустилась ниже отметки,
Вывод: следовательно, корни всосали воду и подали её наверх к листьям.

Всасывание питательных веществ корнем
Что делаем: срежем у растения стебель,оставив пенёк высотой 2-3 см.
На пенёк наденем резиновую трубку длиной 3 см, а на верхний конец наденем изогнутую стеклянную трубку высотой 20-25 см.
Что наблюдаем: вода после полива в стеклянной трубке поднимается, и вытекает наружу.
Вывод: это доказывает, что воду из почвы корень всасывает в стебель.

Влияет ли температура воды на интенсивность всасывания корнем воды
Цель: выяснить, как температура влияет на работу корня.
Что делаем: один стакан при поливе должен быть с тёплой водой (+17-18ºС), а другой с холодной (+1-2ºС).
Что наблюдаем: в первом случае вода выделяется обильно, во втором – мало, или совсем приостанавливается.
Вывод: это является доказательством того, что температура сильно влияет на работу корня.

Влияет ли температура воды на интенсивность всасывания корнем воды
Холодная вода плохо поглощается корнями. В этом случае корневое давление падает

Дыхание корней
Для нормального роста и развития растения необходимо чтобы к корню поступал свежий воздух. Проверим, так ли это?
Цель: выяснить,нужен ли воздух корню?
Что делаем: возьмём два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающие проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора.

Дыхание корней
На поверхность воды во втором сосуде нальём тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду.
Что наблюдаем: через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет, и в конце концов погибнет. Вывод: гибель растения наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня.