Поглощение воды корнем — Гипермаркет знаний. Корень функции корня -поглощение из почвы воды Всасывание воды корнями

Водообмен у растений складывается из трех этапов: 1) поглощения воды корнями, 2) передвижения ее по сосудам, 3) транспирации, т. е. испарения воды листьями. Каждый из этих этапов в свою очередь состоит из нескольких взаимосвязанных процессов.

Хотя небольшие количества воды могут поглощаться и надземными частями растений, практически вся вода и минеральные соли поступают в организм высших растений через корневую систему из почвы.

Основной функцией корня является всасывание воды из почвы с растворенными в ней элементами минерального питания.

Зона наиболее интенсивного поглощения воды совпадает с зоной развития корневых волосков, за счет которых увеличивается всасывающая поверхность корня. Например, у 4-месячного растения ржи, выращенного в оптимальных условиях, насчитывалось в среднем 13 800 000 корней с обшей площадью поверхности 232 м2, количество живых корневых волосков -- 14 млрд. с площадью поверхности 399 м2. Суммарная площадь корней и корневых волосков составляла 631 м2 и они размещались в 0,05 м3 почвы. В данном случае общая поверхность всей корневой системы в 130 раз превышала поверхность надземных частей того же самого растения. Эпидермальные клетки, лишенные волосков, поглощают воду с такой же скоростью на единицу поверхности, как и клетки, несущие корневые волоски. Выше зоны корневых волосков скорость всасывания воды снижается из-за опробковения клеток. Однако и через опробковевшие участки корней вода частично транспортируется. У растений, обладающих микоризой, последняя также выполняет функцию дополнительной поглощающей поверхности, особенно в более старых частях корня.

*Рост корня, его ветвление продолжаются в течение всей жизни растительного организма, т. е. практически он не ограничен. Меристемы -- образовательные ткани -- расположены на верхушке каждого корня. Доля меристематических клеток сравнительно велика.

Рост корней отличается большой скоростью. Считается, что одно растение риса в благоприятных условиях может образовать до 5 км новых корней в сутки. За счет этого прироста корневой системы в растение может дополнительно поступать 1,5 л воды. Важное значение имеет явление гидротропизма, при котором рост корневой системы как бы идет из более иссушенных слоев почвы к более влажным. В зависимости от типа растений распределение корневой системы в почве различно. У некоторых растений корневая система проникает на большую глубину, у других главным образом распространяется в ширину.

Рис.5.

А - продольный разрез: 1 - корневой чехлик; 2 - меристема; 3 - зона растяжения; 4 - зона корневых волосков; 5 - зона ветвления; Б- поперечный разрез: 1 - ризодерма; 2 - корневой волосок, 3 - паренхима, 4 - эндодерма; 5 - пояски Каспари, 6 - перицикл, 7 - флоэма, 8 - ксилема. Стрелки - пути передвижения веществ, поглощаемых из наружного раствора. Сплошные стрелки - путь раствора по симпласту; прерывистые - по апопласту.

С физиологической точки зрения корневая система неоднородна. Далеко не вся поверхность корня участвует в поглощении воды. В каждом корне различают несколько зон (рис. 5), правда, не всегда все зоны выражены одинаково четко. Окончание корня снаружи защищено корневым чехликом, напоминающим округлый колпачок, состоящий из живых тонкостенных продолговатых клеток. Корневой чехлик служит защитой для точки роста. Клетки корневого чехлика слущиваются, что уменьшает трение и способствует проникновению корня в глубь почвы. Под корневым чехликом расположена меристематическая зона. Меристема состоит из многочисленных мелких, усиленно делящихся, плотно упакованных клеток, почти целиком заполненных протоплазмой. Следующая зона -- зона растяжения. Здесь клетки увеличиваются в объеме (растягиваются). Одновременно в этой зоне появляются дифференцированные ситовидные трубки. Затем следует зона корневых волосков. При дальнейшем увеличении возраста клеток, а также расстояния от кончика корня корневые волоски исчезают, начинается кутинизация и опробковение клеточных оболочек. Поглощение воды происходит главным образом клетками зоны растяжения и зоны корневых волосков. Некоторое количество воды может поступать и через опробковевшую зону корня. Это главным образом наблюдается у деревьев. В этом случае вода проникает через чечевички или поранения.

Поверхность корня в этой зоне корневых волосков покрыта ризодермой. Это однослойная ткань с двумя видами клеток, формирующими и не формирующими корневые волоски. Корневые волоски растут путем растяжения клеточной оболочки, которое происходит с большой скоростью (0,1 мм/ч). Для их роста очень важно присутствие кальция.

У большинства растений клетки ризодермы обладают тонкими стенками. Вслед за ризодермой до перицикла идут клетки коры. Кора состоит из нескольких слоев паренхимных клеток. Важной особенностью коры является развитие системы крупных межклетников. На границе коры и центрального цилиндра развивается один слой плотно прилегающих друг к другу клеток -- эндодерма, для которой характерно наличие поясков Каспари. Цитоплазма в клетках эндодермы плотно прилегает к клеточным оболочкам. По мере старения вся внутренняя поверхность клеток эндодермы, за исключением пропускных клеток, покрывается суберином. При дальнейшем старении сверху могут накладываться еще слои. По-видимому, именно клетки эндодермы служат основным физиологическим барьером для передвижения как воды, так и питательных веществ. В центральном цилиндре расположены проводящие ткани корня. Обычно поглощающая зона составляет около 5 см в длину. Величина ее зависит от скорости роста корня в целом. Чем медленнее растет корень, тем зона поглощения короче.

Корневые системы изменяются под влиянием тех или иных условий. Хорошо показано влияние температуры на формирование корневых систем. Как правило, оптимальная температура для роста корневых систем несколько ниже по сравнению с ростом надземных органов того же растения. Все же сильное понижение температуры заметно тормозит рост корней и способствует образованию толстых, мясистых, мало ветвящихся корневых систем.

Большое значение для формирования корневых систем имеет влажность почвы. Распределение корней по горизонтам почвы часто определяется распределением воды в почве. Обычно в первый период жизни растительного организма корневая система растет чрезвычайно интенсивно и, как следствие, скорее достигает более влажных слоев почвы. Некоторые растения развивают поверхностную корневую систему. Располагаясь близко к поверхности, сильно ветвящиеся корни перехватывают атмосферные осадки. В засушливых районах часто глубоко и мелко укореняющиеся виды растений растут рядом. Первые обеспечивают себя влагой за счет глубоких слоев почвы, вторые за счет усвоения выпадающих осадков. Важное значение для развития корневых систем имеет аэрация. Именно недостаток кислорода является причиной плохого развития корневых систем на заболоченных почвах. Растения, приспособленные к росту на плохо аэрируемых почвах, имеют в корнях систему межклетников, которые вместе с межклетниками в стеблях и листьях составляют единую вентиляционную систему.

Большое значение имеют условия питания. Показано, что внесение фосфорных удобрений способствует углублению корневых систем, а внесение азотных удобрений -- их усиленному ветвлению.

>>Поглощение поды корнем

§ 15. Поглощение воды корнем

Убедимся в том, что корни всасывают из почвы воду с растворенными веществами . Срежем комнатное растение бальзамин или трех-четырехнедельный проросток подсолнечника или фасоли так, чтобы остался пенек высотой 2-3 см. На пенек наденем резиновую трубку длиной 3 см, нальем в нее немного воды и на ее верхний конец наденем стеклянную трубку высотой 20-25 см, изогнутую так, как изображено на рисунке 29 .

Через некоторое время вода в стеклянной трубке поднимется и будет вытекать наружу. Откуда берется вода, вытекающая из трубки? Воду из почвы всасывает корень. По сосудам корня вода под давлением поступает в оставшийся пенек, а затем в трубку. Это давление называют корневым. Корневое давление способствует поступлению воды из корня в стебель.

Если почву в вазоне с обрезанным растением полить теплой водой, вода начнет быстрее подниматься по трубке и вытекать из нее. А после полива почвы очень холодной водой вода перестанет подниматься. Таким образом, поглощение корнем воды зависит от температуры. Холодная вода плохо всасывается корнями. Поэтому не следует поливать растения холодной водой.

Без воды растения жить не могут. Вода входит в состав клеток растения. Она необходима для набухания и прорастания семян. Но особенно много воды требуется взрослым растениям во время роста. Когда начинают созревать плоды, потребность растений в воде, как правило, уменьшается.

Культурные растения наших садов, парков, цветников и скверов лучше поливать вечером, когда спадет жара. В это время вода хорошо впитывается в почву и меньше испаряется.

Поливая, лейку следует держать близко к поверхности делянки или горшка с растением, чтобы струя воды не размывала почву 30 . Лучше поливать растение редко, но обильно, чем часто, но понемногу. Для полива посевов и посадок на больших площадях в колхозах и совхозах применяют специальные дождевальные установки.

Во многих районах нашей страны земли приходится орошать. Для этого сооружают оросительные каналы устраивают пруды и водоемы. Чтобы сохранить влагу в почве и защитить посевы от суховеев, сажают лесные полосы.

1. Как можно доказать, что корня поглощают воду из почвы?
2. Почему комнатные растения нельзя поливать холодной водо?
3. Как правильно поливать растения?
4. Как обеспечиваются водой посевы и посадки на больших площадях? 5. Какие меры по задержанию влаги проводят в хозяйствах вашего района?

Корчагина В. А., Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники: Учеб. для 6 кл. сред. шк. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 256 с.:ил.

Убедимся в том, что корни всасывают из почвы воду с растворенными веществами . Срежем комнатное растение бальзамин или трех-четырехнедельный проросток подсолнечника или фасоли так, чтобы остался пенек высотой 2-3 см. На пенек наденем резиновую трубку длиной 3 см, нальем в нее немного воды и на ее верхний конец наденем стеклянную трубку высотой 20-25 см, изогнутую так, как изображено на рисунке 29 .

Через некоторое время вода в стеклянной трубке поднимется и будет вытекать наружу. Откуда берется вода, вытекающая из трубки? Воду из почвы всасывает корень. По сосудам корня вода под давлением поступает в оставшийся пенек, а затем в трубку. Это давление называют корневым. Корневое давление способствует поступлению воды из корня в стебель.

Если почву в вазоне с обрезанным растением полить теплой водой, вода начнет быстрее подниматься по трубке и вытекать из нее. А после полива почвы очень холодной водой вода перестанет подниматься. Таким образом, поглощение корнем воды зависит от температуры. Холодная вода плохо всасывается корнями. Поэтому не следует поливать растения холодной водой.

Без воды растения жить не могут. Вода входит в состав клеток растения. Она необходима для набухания и прорастания семян. Но особенно много воды требуется взрослым растениям во время роста. Когда начинают созревать плоды, потребность растений в воде, как правило, уменьшается.

Культурные растения наших садов, парков, цветников и скверов лучше поливать вечером, когда спадет жара. В это время вода хорошо впитывается в почву и меньше испаряется.

Поливая, лейку следует держать близко к поверхности делянки или горшка с растением, чтобы струя воды не размывала почву 30 . Лучше поливать растение редко, но обильно, чем часто, но понемногу. Для полива посевов и посадок на больших площадях в колхозах и совхозах применяют специальные дождевальные установки.

Во многих районах нашей страны земли приходится орошать. Для этого сооружают оросительные каналы устраивают пруды и водоемы. Чтобы сохранить влагу в почве и защитить посевы от суховеев, сажают лесные полосы.

Передвижение воды и минеральных веществ в растении

Что поглощает корень из почвы, кроме воды? Если сжечь любое растение , то останется зола. Она содержит минеральные вещества, поглощенные растением из почвы.

Выяснено, что в растение из почвы поступают преимущественно минеральные вещества, в состав которых входят азот, калий и фосфор. Все они необходимы растениям, но в разных количествах. Остальных веществ поступает очень немного.

Вода и минеральные вещества поглощаются из почвы корневыми волосками . Что же дальше происходит с этим раствором в растении? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо ознакомиться с внутренним строением корня .

Рассмотрим под микроскопом препарат тонкого поперечного среза корня через зону всасывания. Снаружи корень покрыт особым слоем клеток. Некоторые из них имеют длинные выросты, отходящие в стороны от корня. Это и есть корневые волсски 31 .

Под слоем клеток с корневыми волосками расположены клетки коры . Их форма и величина различны. В центральной части среза видны округлые отверстия. Это сосуды - длинные полые клет<и с толстыми оболочками. Сосуды тянутся вдоль корня в его центральной части и продолжаются в стебле. По ним продвигается вода с минеральными веществами, поступающая через корневые волоски из почвы. Каждый сосуд состоит не из одной, а из нескольких мертвых клеток, расположенных одна над другой параллельно оси корня.

Живое содержимое этих клеток разрушилось, и остались только клеточные оболочки. Поперечные перегородки между такими клетками разрушаются, а продольно расположенные оболочки древеснеют.

Из клеток с корневыми волосками водный раствор просачивается в клетки коры корня и, перемещаясь далее из клетки в клетку, попадает в сосуды. По сосудам корня вода поднимается сначала в стебель, а по сосудам стебля - к листьям растения.

Сосуды корня некоторых растений удается рассмотреть с помощью лупы. У таких растений просветы сосудов сравнительно большие. Например, сосуды корня ясеня в поперечнике достигают почти 1 /3 мм, а в корне тыквы они еще крупнее.

Корень — основной орган высшего растения. В зависимости от типа растения корневая система может быть разной длины. Независимо от физического размера растения, корни выполняют три основные функции:

1 — поглощение воды и питательных веществ,
2 — хранение «строительных материалов» растения,
3 — физическая поддержка растения над землей.

Через корень растения поглощают из почвы воду, ионы минеральных солей, которые взаимодействуют с притекающими из листьев продуктами фотосинтеза, образуя ряд органических соединений — продуктов первичного и вторичного метаболизма. Под действием корневого давления и транспирации ионы и органические молекулы передвигаются по сосудам ксилемы в стебель и листья. В корнях осуществляется также биосинтез ряда вторичных метаболитов, в частности алкалоидов. Отсюда же из корня движутся некоторые гормоны (особенно цитокинины и гиббереллины), синтезированные в меристематических зонах корней и необходимые для роста и развития надземных частей растений.

Помимо главнейших, корень нередко приобретает и другие функции, так как способен к метаморфозам. Иногда корень выполняет роль дыхательного органа, взаимодействует с корнями других растений, микроорганизмами и грибами, находящимися в почве.

Корень — осевой орган, имеющий более или менее цилиндрическую форму и обладающий радиальной симметрией. Он способен к росту до тех пор, пока сохраняется апикальная (верхушечная) меристема. Морфологически корень отличается от побега тем, что на нем никогда не возникают листья, а апикальная меристема покрыта так называемым корневым чехликом.
Подобно побегу, корень способен к ветвлению. В результате образуется корневая система , под которой понимают совокупность корней одного растения.

Первый корень семенного растения развивается из зародышевого корешка. Он называется главным. У двудольных и голосеменных от главного корня отходят боковые корни первого порядка, в свою очередь дающие начало боковым корням второго порядка и т. д. В результате формируется стержневая или ее разновидность — ветвистая корневая система .

У высших споровых растений — плаунов, хвощей, папоротников — главный корень вообще не образуется и с самого начала формируются только придаточные корни.

Корень, как и побег, обладает неограниченным ростом. Растет он меристематической верхушкой, которая защищена корневым чехликом.

{hsimage||center}

Зоны молодого корня . Различные части корня выполняют неодинаковые функции и характеризуются определенными морфологическими особенностями. Эти части получили название зон (см.рисунок). Кончик корня снаружи всегда прикрыт корневым чехликом, защищающим апикальную меристему. Клетки корневого чехлика продуцируют слизь, покрывающую поверхность молодого корня. Благодаря слизи снижается трение о субстрат, и его частицы легко прилипают к корневым окончаниям и корневым волоскам. Корневой чехлик выполняет и другую важную функцию, контролируя, в частности, реакцию корня на гравитацию (положительный геотропизм).

Под чехликом располагается зона деления , представленная меристематической верхушкой корня, его апексом. В результате активности апикальной меристемы формируются все прочие зоны и ткани корня. Делящиеся клетки сосредоточены в зоне деления, имеющей размеры около 1 мм. Эта часть молодого корня заметно отличается от прочих зон своей желтой окраской.

Вслед за зоной деления располагается зона растяжения (роста) . Она также невелика по протяженности (несколько миллиметров), выделяется светлой окраской и как бы прозрачна. Клетки этой зоны практически не делятся, но способны растягиваться в продольном направлении, проталкивая корневое окончание в глубь субстрата. Они характеризуются высоким тургором, что способствует активному раздвиганию частиц почвы. В пределах зоны роста происходит дифференциация первичных проводящих тканей.

Окончание зоны роста заметно по появлению на эпиблеме многочисленных корневых волосков. Корневые волоски располагаются в зоне всасывания , функция которой понятна из ее названия. На корне она занимает участок от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В отличие от зоны роста участки этой зоны уже не смещаются относительно частиц субстрата.

Основную массу воды и растворов солей молодые корни усваивают в зоне всасывания с помощью корневых волосков.

Выше зоны всасывания, там, где исчезают корневые волоски, начинается зона проведения . Строение этой зоны на разных ее участках неодинаково. По этой части корня вода и растворы солей, поглощенные корневыми волосками, транспортируются в вышележащие органы растения.

Растения, выращиваемые аэропонически, имеют корни, которые фактически находятся в воздушной среде! Аэропоника учит нас тому, что растения могут нормально расти, даже если его корни находятся на свету, но при условии 100% относительной влажности.

Однако, воздействие света приводит к появлению водорослей. Водоросли появляются в виде зеленой или коричневой слизи на корнях, стенках контейнера и в трубах. Некоторые исследования показали, что растения страдают, когда их корни подвергаются воздействию света, однако это, вероятнее всего, объясняется воздействием на корни появляющихся водорослей. Водоросли являются конкурентом для растений как за воду и питание, так и за кислород. Чтобы предохранить себя от этой неприятности рекомендуется использовать непрозрачные контейнеры, трубы и резервуары для любых гидропонических систем. Темные цвета, такие как темно-зеленый, темно-синий и черный лучше всего при защите от прямого света.

Также следует помнить, что корни растения очень нежные и их очень легко можно повредить, даже дотронувшись рукой. На каком-то этапе вам необходимо будет пересадить вашу рассаду или черенки в ваш гидропонный сад. Будьте очень терпеливы и нежны, корни всегда должны быть увлажнены. Возможно корни при росте могут начать препятствовать нормальному омыванию или дренажу в системе, у вас не будет других вариантов, кроме как поправить их положение — вы можете их случайно повредить, если не будете осторожны.

Крайне важно постоянно поддерживать достаточную влажность корневой системы растения. Низкая влажность может вызвать пересыхание и гибель корней будет неизбежна. Также помните, что нельзя оставлять корни погруженными в стоячую воду, так как они могут погибнуть от недостатка кислорода. Гибель корня можно увидеть, если он высох, сморщен, иногда начинается гниль. Если корни растения погибнут, шанса вернуть их к жизни уже не будет. Если повреждение корней серьезное, вы рискуете потерять урожай.

ФУНКЦИИ КОРНЯ -ПОГЛОЩЕНИЕ ИЗ ПОЧВЫ ВОДЫ С РАСТВОРЕННЫМИ В НЕЙ МИНЕРАЛЬНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ (КОРНЕВОЕ ПИТАНИЕ); -ЗАКРЕПЛЕНИЕ РАСТЕНИЯ В ПОЧВЕ; -АККУМУЛЯЦИЯ (запасание) ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ; -ПЕРВИЧНЫЙ СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (в воздушных корнях некоторых тропических растений вырабатывается хлорофилл (лейкопласты хлоропласты) темно, недостаток света, повышение интенсивности ф/с); - ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ У КОРНЕОТПРЫСКОВЫХ РАСТЕНИЙ (МАЛИНА, СЛИВА, ОБЛЕПИХА)

Чем можно объяснить, что корни некоторых растений, например, орхидей, могут зеленеть на свету? 1) Орхидеи обитают в темных тропических лесах. 2) Для увеличения интенсивности процесса фотосинтеза в клетках корней образуется хлорофилл

ЗОНЫ КОРНЯ. МИКОРИЗА КОРНЕВОЙ ВОЛОСОК – БОКОВОЙ ВЫРОСТ КЛЕТКИ КОЖИЦЫ КОРНЯ = ЗОНА ВСАСЫВАНИЯ. МИКОРИЗА (ГРИБОКОРЕНЬ)– СИМБИОЗ ГРИБНИЦЫ И КОРНЯ. ГРИБНИЦА ВЫПОЛНЯЕТ ФУНКЦИЮ КОРНЕВЫХ ВОЛОСКОВ (ВОДА, МИНЕРАЛЬНЫЕ СОЛИ, ВИТАМИНЫ) – УВЕЛИЧЕНИЕ ВСАСЫВАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ КОРНИ – ОТДАЮТ ГРИБНИЦЕ РАСТВОР ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (ГРИБЫ – ГЕТЕРОТРОФЫ)

ПЕРИЦИКЛ – (наружный слой прокамбия) наружная зона центрального цилиндра стебля и корня; состоит из одного (в корне) или нескольких (в стебле) слоев клеток. В молодых органах ПЕРИЦИКЛ представлен первичной латеральной меристемой, клетки которой в стебле позже утрачивают способность делиться и полностью дифференцируются, превращаясь в склеренхимные волокна. В корне ПЕРИЦИКЛ участвует в образовании камбия, феллогена, боковых корней и корневых отпрысков. Заложение боковых корней (а) в перицикле главного корня: 1 - центральный цилиндр главного корня, 2 - перицикл, 3 - эндодерма, 4 - коровая паренхима, 5 - ризодерма.

группе исследователей под руководством ботаника из университета Висконсина Саймона Гилроя с помощью ультрасовременного оборудования удалось получить видеоизображение роста тонких удлинений отдельных корневых клеток, известных как корневые волоски. Корни растения буквально покрыты миллионами таких удлиненных кожистых выростов. Ученые уже давно поняли, что корневые волоски значительно увеличивают площадь по верхности корневой системы растения, а значит, увеличивают и объем почвы, из которой корни берут воду и минеральные вещества.

Корневой волосок Путь по апопласту Транспорт воды и минеральных солей Путь по симпласту эпидермис ко ра Транспорт воды и минеральных солей по системе апопласта (связанных друг с другом клеточных стенок) и симпласта (по цитоплазме через поры в клеточной стенке) эндодермис перицикл сосуды

ВОДА ПОПАДАЕТ В КЛЕТОЧКУ КОРНЕВОГО ВОЛОСКА БЛАГОДАРЯ ЯВЛЕНИЮ ОСМОСА (ОСМОС – ДИФФУЗИЯ ВОДЫ) ЛИСТЬЯ РАСТЕНИЙ ПОСТОЯННО ИСПАРЯЮТ ВОДУ, ОСОБЕННО ДНЕМ (ТРАНСПИРАЦИЯ). ВОДА ПРОНИКАЕТ В КОРНЕВОЙ ВОЛОСОК, ПОСКОЛЬКУ КОНЦЕНТРАЦИЯ КЛЕТОЧНОГО СОКА У КОРНЕВОГО ВОЛОСКА, КАК ПРАВИЛО, ВЫШЕ, ЧЕМ У ПОЧВЕННОГО РАСТВОРА. КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА СВОБОДНО ПРОПУСКАЕТ ВОДУ, НО ПРИЛЕГАЮЩАЯ К НЕЙ ПЛАЗМАЛЕММА (клеточная мембрана), ОКРУЖАЮЩАЯ ЦИТОПЛАЗМУ, ПОЛУПРОНИЦАЕМА И ЗАДЕРЖИВАЕТ РАСТВОРЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА. УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ОДНОСТОРОННИЙ ТОК, ПРИ КОТОРОМ ВОДА НЕПРЕРЫВНО ПОСТУПАЕТ В РАСТЕНИЕ. КЛЕТКИ, РАСПОЛОЖЕННЫЕ БЛИЖЕ К ЦЕНТРУ КОРНЯ, В ОТЛИЧИЕ ОТ ПЕРИФЕРИЙНЫХ КЛЕТОК СОДЕРЖАТ КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ РАСТВОРЫ ГЛЮКОЗЫ И ДРУГИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ. ПОЭТОМУ И ОСМОТИЧЕСКАЯ СИЛА ВОЗРАСТАЕТ ПО МЕРЕ УДАЛЕНИЯ ОТ КОРНЕВЫХ ВОЛОСКОВ К ЦЕНТРУ КОРНЯ. ВОДА, ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПОСТОЯННО ПЕРЕДВИГАЕТСЯ ИЗ КЛЕТКИ В КЛЕТКУ, ПОКА НЕ ПОПАДАЕТ В КОНЦЕ КОНЦОВ В СОСУДЫ ДРЕВЕСИНЫ КОРНЯ, А ПОТОМ И СТЕБЛЯ.

ПОГЛОЩЕНИЕ КОРНЯМИ ВОДЫ И МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ. Поглощение питательных веществ корнем происходит активным и пассивным путем. Активный связывают с процессами метаболизма, с затрачиванием энергии, с процессами дыхания. Второй, пассивный, связывают с диффузией веществ. Он не зависит от процессов метаболизма. Через корневые волоски вода с минеральными веществами попадает по пропускным клеткам в сосуды центрального цилиндра. Место перехода корня в стебель, то есть корневых сосудов в стебле, называется корневой шейкой. Оно несколько утолщено. Гидростатическое давление формируется вследствие вхождения воды в сосуд из паренхимных клеток, которые их окружают. Такое давление называется корневым давлением. Возможность корневой системы поднимать воду по стеблю называют нижним корневым двигателем. Восходящий ток от корня к надземной части растения объясняется наличием корневого давления и всасывающего действия листьев благодаря транспирации (испарению воды листьями).

НАСЫЩЕННОСТЬ КЛЕТОК ВОДОЙ – ТУРГОР Величина тургорного давления во всех частях растения одинакова. Тургор(от лат. turgor- вздутие, наполнение) - это напряженное состояние клеточной оболочки, которое возникает благодаря гидростатическому давлению содержимого клетки. Благодаря тургору ткани растений имеют определенную упругость. Осмотическое давление- это избыточное давление со стороны раствора, которое препятствует проникновению растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного в более концентрированный раствор. Осмос- это диффузия воды через полупроницаемую мембрану из области меньшей концентрации растворенного вещества в область с большей его концентрацией до их выравнивания. Всасывающая сила больше в части, где больше осмотическое давление: S= P-T, где S - всасывающая сила, Р- осмотическое давление, Т - тургорноедавление. Внутреннее давление на стенку клетки растений всегда превышает давление на нее из внешней среды.

МИКОРИЗА – СИМБИОЗ (МУТУАЛИЗМ) ГРИБНИЦЫ И КОРНЯ. ГРИБНИЦА – ФУНКЦИЯ КОРНЕВЫХ ВОЛОСКОВ - ДАЕТ ДЕРЕВУ ВОДУ И МИНЕРАЛЬНЫЕ СОЛИ ДЕРЕВО – РАСТВОР ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ГРИБНИЦЕ (ГРИБ – ГЕТЕРОТРОФ).

КОРНЕВАЯ СИСТЕМА – ВСЕ КОРНИ ОДНОГО РАСТЕНИЯ ГЛАВНЫЙ КОРЕНЬ – РАЗВИВАЕТСЯ ИЗ ЗАРОДЫШЕВОГО КОРЕШКА (всегда 1), положительный геотропизм ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ – РАЗВИВАЮТСЯ ОТ ПОБЕГА (стебель, лист, цветок) ТРОПИЗМ – НАПРАВЛЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ БОКОВЫЕ КОРНИ – ОТРАСТАЮТ ОТ ГЛАВНОГО И ПРИДАТОЧНЫХ КОРНЕЙ

Почему окучивание картофеля способствует повышению его урожайности? 1) Окучивание стимулирует образование придаточных корней, а значит, увеличивает массу корневой системы. 2) В результате улучшается корневое питание и повышается урожайность картофеля. 3) Окучивание стимулирует образование столонов клубней

СТЕРЖНЕВАЯ КОРНЕВАЯ СИСТЕМА ХОРОШО ВЫРАЖЕН ГЛАВНЫЙ КОРЕНЬ КОРНИ: ГЛАВНЫЙ + БОКОВЫЕ + ПРИДАТОЧНЫЕ МОЧКОВАТАЯ ГЛАВНЫЙ КОРЕНЬ НЕ ВЫРАЖЕН (НЕ РАЗВИЛСЯ И НЕ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ БОКОВЫХ И ПРИДАТОЧНЫХ КОРНЕЙ, ИЛИ ПОГИБАЕТ) КОРНИ: ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ + БОКОВЫЕ Нитчатый, веретеновидный, репчатый, древовидный; мочковатая

АЗОТ БЕЛКИ, АТФ, НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ БОБОВЫЕ – «РАСТИТЕЛЬНАЯ ГОВЯДИНА» На корнях многих бобовых развиваются небольшие клубеньки, образованные разросшейся тканью после внедрения в нее бактерий рода ризобиум. Они способны фиксировать атмосферный азот, переводя его в соединения, легко усваиваемые растениями.

МЕДОВЫЙ МЕСКИТ (СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ) КОРЕНЬ НЕКОТОРЫХ БОДЯК РАСТЕНИЙ МОЖЕТ УХОДИТЬ НА БОЛЬШУЮ ГЛУБИНУ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ОБИТАНИЯ. НАПРИМЕР, У ЛЮЦЕРНЫ СЕРПОВИДНОЙ СВЫШЕ 2 М (ПРИ ВЫСОТЕ НАЗЕМНОЙ ЧАСТИ 60 СМ), У БОДЯКА – БОЛЕЕ 6 М (НАДЗЕМНАЯ ЧАСТЬ 1 М), У ВЕРБЛЮЖЬЕЙ КОЛЮЧКИ БОБЫ ДО 20 М (НАДЗЕМНАЯ ЧАСТЬ МЕСКИТОВОГО ДЕРЕВА 50 -60 СМ). РЕКОРДНАЯ ГЛУБИНА ЗАФИКСИРОВАНА У ПУСТЫННОГО МЕСКИТОВОГО КУСТАРНИКА (PROSOPIS JULIFLORA) – 53, 3 М.

ПО ФОРМЕ: ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ – одинаковый диаметр по всей длине (пион, мак); УЗЛОВАТЫЙ – неровные утолщения в виде узлов (таволга, имбирь)

Корневая система - совокупность корней одного растения. Классификация корневых систем по происхождению: система главного корня – развивается из зародышевого корешка. Представляет собой главный корень первого порядка с боковыми корнями второго и последующих порядков (у деревьев и кустарников и у однолетних и многолетних травянистых двудольных); система придаточных корней – из семени развивается зародышевый клубень, а на нем – придаточные корни (у орхидных); смешанная корневая система – в течение жизни тип корневой системы меняется, система главного корня заменяется системой придаточных корней (у однодольных и двудольных). Классификация корневых систем по форме: стержневая – главный корень длиннее боковых; мочковатая – главный и боковой корни одинаковые по длине. Благодаря цепкости данной корневой системы, создается дерновый покров, предупреждающий эрозию почв. Корень некоторых растений может уходить на большую глубину в зависимости от условий обитания. Например, у люцерны серповидной свыше 2 м (при высоте наземной части 60 см), у бодяка – более 6 м (надземная часть 1 м), у верблюжьей колючки до 20 м (надземная часть 5060 см). Рекордная глубина зафиксирована у пустынного мескитового кустарника (Prosopis Juliflora) – 53, 3 м.

КОРНЕПЛОД СТЕБЕЛЬ КОРЕНЬ ВИДОИЗМЕНЕНИЕ ГЛАВНОГО КОРНЯ ВСЕГДА ОДИН КОРНЕПЛОД Корневой сельдерей ВЕРХУШКА КОРНЕПЛОДА – УКОРОЧЕННЫЙ ВИДОИЗМЕНЕННЫЙ СТЕБЕЛЬ (ЗЕЛЕНЕЕТ НА СВЕТУ) + УТОЛЩЕННЫЙ ВИДОИЗМЕНЕННЫЙ ГЛАВНЫЙ КОРЕНЬ

КОРНЕПЛОД - УТОЛЩЕНИЕ ГЛАВНОГО КОРНЯ, СВЯЗАННОЕ С ОТЛОЖЕНИЕМ В НЕМ ЗАПАСА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ (МОРКОВЬ, СВЕКЛА, РЕДИС И Т. П.).

КОРНЕКЛУБНИ ВИДОИЗМЕНЕНИЯ БОКОВЫХ ИЛИ ПРИДАТОЧНЫХ КОРНЕЙ ВСЕГДА МНОГО КОРНЕВЫЕ КЛУБНИ (КОРНЕКЛУБНИ) - УТОЛЩЕНИЕ БОКОВЫХ (георгин) ИЛИ ПРИДАТОЧНЫХ КОРНЕЙ (хлорофитум), СВЯЗАННОЕ С ОТЛОЖЕНИЕМ ЗАПАСА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ (БАТАТ, ГЕОРГИН, ХЛОРОФИТУМ и др.).

ВОЗДУШНЫЕ КОРНИ (РАСТЕНИЯ-ЭПИФИТЫ) Чем можно объяснить, что корни некоторых растений, например, орхидей, могут зеленеть на свету? 1) Орхидеи обитают в темных тропических лесах. 2) Для увеличения интенсивности процесса фотосинтеза в клетках корней образуется хлорофилл

ВОЗДУШНЫЕ КОРНИ ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ, ВОЗНИКАЮЩИЕ У РАСТЕНИЙ НА НАДЗЕМНЫХ ПОБЕГАХ ВЫСОКО НАД ЗЕМЛЁЙ КОРНИ -ПРИЦЕПКИ ЗНАЧЕНИЕ КОРНИ –ПРИСОСКИ (ГАУСТОРИИ) ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЛАГИ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ ВОЗДУХА КОРНИ –ПОДПОРКИ ХОДУЛЬНЫЕ КОРНИ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ КОРНИ ХАРАКТЕРНЫ ДЛЯ ЛИАН И ЭПИФИТОВ (ИЗ СЕМ. ОРХИДНЫХ, АРОИДНЫХ И ДР.). У НЕКОТОРЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ДЕРЕВЬЕВ (НАПРИМЕР, ИНДИЙСКОГО БАНЬЯНА) В. К. СВЕШИВАЮТСЯ С ВЕТВЕЙ, ДОСТИГАЮТ ПОЧВЫ И СТАНОВЯТСЯ КОРНЯМИПОДПОРКАМИ. У МАНГРОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ В. К. - ХОДУЛЬНЫЕ, СОЗДАЮЩИЕ ОПОРУ В ЗЫБКОМ ГРУНТЕ, А ТАКЖЕ ДЫХАТЕЛЬНЫЕ, КОТОРЫЕ НАЧИНАЮТ РАСТИ ПОДЗЕМНО, А ЗАТЕМ ВЫХОДЯТ НА

ПРИДАТОЧНЫЕ КОРНИ, ВОЗНИКАЮЩИЕ У РАСТЕНИЙ НА НАДЗЕМНЫХ ПОБЕГАХ ВЫСОКО НАД ЗЕМЛЁЙ И СЛУЖАЩИЕ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЛАГИ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ ВОЗДУХА

ОПОРНЫЕ КОРНИ. ВСТРЕЧАЮТСЯ У БОЛЬШИХ ДЕРЕВЬЕВ (ВЯЗ, БУК, ТОПОЛЬ, ТРОПИЧЕСКИЕ И Т. П.). ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ БОКОВЫЕ КОРНИ. НА БОКОВЫХ КОРНЯХ, КОТОРЫЕ ПРОХОДЯТ ВОЗЛЕ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ, РАЗВИВАЮТСЯ ПЛОСКИЕ ТРЕУГОЛЬНЫЕ И ПРИЛЕГАЮЩИЕ К СТВОЛУ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ НАДЗЕМНЫЕ ОТРОСТКИ, КОТОРЫЕ НАПОМИНАЮТ ДОСКИ, ПРИСЛОНЕННЫЕ К ДЕРЕВЬЯМ. ВТЯЖНЫЕ, ИЛИ КОНТРАКТИЛЬНЫЕ КОРНИ. У НЕКОТОРЫХ РАСТЕНИЙ ПРОИСХОДИТ РЕЗКОЕ СОКРАЩЕНИЕ КОРНЯ В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ У ЕГО ОСНОВАНИЯ (НАПРИМЕР, У РАСТЕНИЙ, КОТОРЫЕ ИМЕЮТ ЛУКОВИЦЫ). ВТЯЖНЫЕ КОРНИ РАСПРОСТРАНЕНЫ У ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ОНИ ОБУСЛОВЛИВАЮТ ПЛОТНОЕ ПРИЛЕГАНИЕ К ЗЕМЛЕ РОЗЕТОК (НАПРИМЕР, У ПОДОРОЖНИКА, ОДУВАНЧИКА И Т. П.), ПОДЗЕМНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ КОРНЕВОЙ ШЕЙКИ И ВЕРТИКАЛЬНОГО КОРНЕВИЩА, ОБЕСПЕЧИВАЮТ НЕКОТОРОЕ УГЛУБЛЕНИЕ КЛУБНЕЙ. ТАКИМ ОБРАЗОМ, ВТЯЖНЫЕ КОРНИ ПОМОГАЮТ ПОБЕГАМ НАХОДИТЬ НАИЛУЧШУЮ ГЛУБИНУ ЗАЛЕГАНИЯ В ПОЧВЕ. ВТЯЖНЫЕ КОРНИ В АРКТИКЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ПЕРЕЖИВАНИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ЗИМНЕГО ПЕРИОДА ЦВЕТОЧНЫМИ ПОЧКАМИ.

ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА «БАНЬЯН» удивительна. У взрослых растений из ствола и ветвей образуются длинные воздушные корни, которые достигают земли и укореняются, обеспечивая фикус водой и питательными веществами. Со временем корни утолщаются и превращаются в дополнительные стволы, опоры для единой густой кроны. Таким образом, баньян растет вширь, «шагает» новыми стволами во все стороны от центрального ствола, и из одного дерева со временем образуется роща или лес. Баньян может занимать территорию до нескольких гектаров. Имеются данные, что некоторые старые баньяны, которым сотни (и даже тысячи) лет, достигали высоты более 30 метров и более 400 метров в окружности, формировали до 1300 побочных стволов и до 3000 воздушных корней. По оценкам, под кроной одного такого дерева могло бы поместиться около 10000 человек. Для развития баньянов благоприятен влажный тропический климат. Наиболее известные баньяны Фикусы бенгальские находятся в Индии (Калькутта, Бангалор, Адьяр, Ауровиль) и США (Гавайи, Флорида). http: //ficusweb. ru/banyan. html

ОТКРЫТЫЕ ПУЧКИ МЕЖДУ КСИЛЕМОЙ И ФЛОЭМОЙ ЕСТЬ КАМБИЙ (двудольные и голосеменные) ЗАКРЫТЫЕ ПУЧКИ МЕЖДУ КСИЛЕМОЙ И ФЛОЭМОЙ НЕТ КАМБИЯ (однодольные)

У СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ВЕЩЕСТВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО ДВУМ СИСТЕМАМ: КСИЛЕМЕ (ВОДА И МИНЕРАЛЬНЫЕ СОЛИ) И ФЛОЭМЕ (ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА). Передвижение веществ по ксилеме направлено от корней к надземным частям растения; по флоэме питательные вещества движутся от листьев. ОДНИМ ИЗ ВАЖНЕЙШИХ МЕХАНИЗМОВ ТРАНСПОРТА ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ ЯВЛЯЕТСЯ ОСМОС – ЭТО ПЕРЕХОД МОЛЕКУЛ РАСТВОРИТЕЛЯ (НАПРИМЕР, ВОДЫ) ИЗ ОБЛАСТЕЙ С БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ В ОБЛАСТИ С БОЛЕЕ НИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ЧЕРЕЗ ПОЛУПРОНИЦАЕМУЮ МЕМБРАНУ. Этот процесс похож на обычную диффузию, но протекает быстрее. Численно осмос характеризуется осмотическим давлением – давлением, которое нужно приложить, чтобы предотвратить осмотическое поступление воды в раствор. КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА ПРОНИЦАЕМА ДЛЯ ВОДЫ. В РАСТЕНИЯХ РОЛЬ ПОЛУПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН ИГРАЮТ ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА И ТОНОПЛАСТ (МЕМБРАНА, ОКРУЖАЮЩАЯ ВАКУОЛЬ). Если клетка контактирует с гипертоническим раствором (то есть раствором, в котором концентрация воды меньше, чем в самой клетке), то вода начинает выходить из клетки наружу. Этот процесс называется плазмолизом. Клетка при этом сморщивается. Плазмолиз обратим: если такую клетку поместить в гипотонический раствор (с более высоким содержанием воды), то вода начнёт поступать внутрь, и клетка снова набухнет. При этом внутренние части клетки (протопласт) оказывают давление на клеточную стенку. У растительной клетки набухание останавливается жесткой клеточной стенкой. У животных клеток жёстких стенок нет, а плазматические мембраны слишком нежны; необходим особый механизм, регулирующий осмос.

ОСНОВНАЯ МАССА ВОДЫ ПОГЛОЩАЕТСЯ МОЛОДЫМИ ЗОНАМИ КОРНЕЙ РАСТЕНИЙ В ОБЛАСТИ КОРНЕВЫХ ВОЛОСКОВ – ТРУБЧАТЫХ ВЫРОСТОВ ЭПИДЕРМИСА. Благодаря им значительно увеличивается всасывающая воду поверхность. Вода поступает в корень за счёт осмоса и движется вверх к ксилеме по апопласту (по клеточным стенкам), симпласту (по цитоплазме и плазмодесмам), а также через вакуоли. Надо заметить, что в клеточных стенках имеются полоски, называемые поясками Каспари. Они состоят из водонепроницаемого суберина и препятствуют продвижению воды и растворённых в ней веществ. В этих местах вода вынуждена проходить через плазматические мембраны клеток; полагают, что таким образом растения защищаются от проникновения токсичных веществ, патогенных грибов и т.

ПОДЪЁМ ВОДЫ ПО КСИЛЕМЕ ПРОИСХОДИТ, ПО-ВИДИМОМУ, ЗА СЧЁТ ИСПАРЕНИЯ ВОДЫ В ЛИСТЬЯХ. В ПРОЦЕCСЕ ИСПАРЕНИЯ В КРОНЕ ОБРАЗУЕТСЯ НЕДОСТАТОК ВОДЫ. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ В СОСУДАХ КСИЛЕМЫ СПОСОБНО ТЯНУТЬ ВВЕРХ ВЕСЬ СТОЛБ ВОДЫ, СОЗДАВАЯ МАССОВЫЙ ПОТОК. Скорость подъёма воды составляет около 1 м/ч (до 8 м/ч в высоких деревьях); чтобы поднять воду к вершине высокого дерева, требуется давление порядка 40 атм. Следует иметь в виду, что одни только капиллярные эффекты способны поднять воду на высоту не более 3 м. ВТОРАЯ ВАЖНАЯ СИЛА, УЧАСТВУЮЩАЯ В ПОДЪЁМЕ ВОДЫ, – ЭТО КОРНЕВОЕ ДАВЛЕНИЕ. Оно составляет 1– 2 атм (в исключительных случаях – до 8 атм). Этой величины, конечно, недостаточно, чтобы в одиночку обеспечить движение жидкости, но её вклад у многих растений несомненен.