Вегетативные и генеративные органы растений. Вегетативные органы растений Вегетативное питание растений

Растения состоят из таких органов, как вегетативные и репродуктивные. Каждый из них отвечает за определенные функции. Вегетативные - за развитие и питание, а репродуктивные органы растений участвуют в размножении. К ним относят цветок, семя и плод. Они отвечают за "рождение" потомства.

Вегетативные органы

Появление вегетативных органов было связано с необходимостью получать питательные вещества из почвы. К ним относятся:

Корень - основной орган каждого растения, произрастающего в земле.
Побег.
Стебель.
Листья, отвечающие за фотосинтез.
Почки.

Корень характерен для всех растений, так как он удерживает их и питает, добывая из воды полезные вещества. Именно от него идут побеги, на которых вырастают листья.

При посеве семян первым прорастает корешок. Он является главным органом растения. После того, как корень наберется сил, появляется система побегов. Затем формируется стебель. На нем располагаются боковые побеги в виде листьев и почек.

Стебель поддерживает листья и проводит к ним от корней питательные вещества. Также он может запасать в себе воду на время засухи.

Листья отвечают за фотосинтез и газообмен. У некоторых растений они выполняют и другие функции, такие как запас веществ или размножение.

В процессе эволюции органы видоизменяются. Это дает возможность растениям приспосабливаться и выживать в природе. Появляются новые виды, которые все более уникальны и неприхотливы.

Корень

Вегетативный орган, который удерживает стебель, участвует в процессе всасывания воды и питательных веществ из почвы на протяжении всей жизни растения.

Он возник после появление суши. Корень помог растениям приспособиться к изменениям на земле. В современном мире остались еще бескорневые - мох и псилотообразные.

У покрытосеменных растений развитие корня начинается с попадания зародыша в землю. По мере развития появляется устойчивый орган, из которого прорастает побег.

Корень защищен чехликом, который помогает получать полезные вещества. Это происходит благодаря его строению и содержанию большого количества крахмала.

Стебель

Осевой вегетативный орган. Стебель несет на себе листья, почки и цветы. Он является проводником питательных веществ от корневой системы к другим органам растения. Стебель у травянистых видов также способен к фотосинтезу, как и листья.

Он способен выполнять следующие функции: запасающая и размножения. Структура стебля представляет собой конус. Эпидермис, или ткани, являются у некоторых видов растений первичной корой. У цветоносов она более рыхлая, а у побегов, например у подсолнечника, пластинчатая.

Функция фотосинтеза выполняется благодаря тому, что в составе стебля есть хлоропласт. Это вещество преобразует углекислый газ и воду в органические продукты. Запас веществ происходит благодаря крахмалу, который не расходуется в период роста.

Интересно, что у однодольных растений стебель сохраняет свою структуру на протяжении всего цикла жизни. У двудольных он изменяется. Это можно увидеть по срезу деревьев, где образуются годичные кольца.

Лист

Это боковой вегетативный орган. Листья отличаются по внешнему виду, строению и функциям. Орган участвует в фотосинтезе, газообмене и транспирации.

Кисть - у черемухи, ландыша.
Початок - у кукурузы.
Корзинка - ромашка или одуванчик.
Зонтики - у вишни.
Щиток - у груши.

Сложные соцветия представляют собой несколько простых. Их происхождение связано с функцией оплодотворения. Чем больше количество цветов, тем быстрее пыльца переносится.

Плод

Репродуктивные органы растений в первую очередь выполняют функцию размножения. Плод защищает семена от их преждевременного распространения. Они бывают сухие или сочные. Семена образуются внутри плода, постепенно созревая. Некоторые из них оснащены приспособлениями, которые помогают распространиться, например, одуванчик разлетается по ветру.

Основные виды плодов:

Односемянный с тремя слоями - вишня, абрикос, персик.
Многосемянный с мякотью - виноград.

Сухой многосемянный плод бывает с перегородкой - капуста, и без нее - горох. У дуба - односемянный.

Репродуктивные органы цветковых растений устроены так, что семена распространяются несколькими способами:

По воде.
По воздуху.
С помощью животных.
Саморазбрасываются.

Органы устроены так, чтобы растения проходили процесс от зарождения корней до размножения. Плоды приспособились к тому, чтобы их переносили животные. Это обеспечивается такими приспособлениями, как зацепки, парашютики, цветовые акценты и приятный вкус.

Семя

Зная, какие органы растений относятся к репродуктивным, можно понять, как именно они размножаются. Семя воспроизводит потомство и расселяет его для последующего выращивания. Оно складывается из кожуры, зародыша и питательных веществ, поступающих от стебля.

В составе семени есть белки, жиры и углеводы. По сути, зародыш - это зачатки стебля, корня и листиков. Он является главной частью семени и бывает с одной или двумя семядолями.

Семена тоже подразделяются на несколько разных типов. У одних питательные вещества находятся в эндосперме, у других отсутствуют полностью ткани для запасов.

Семенная кожура защищает от воздействия внешней среды, ветра и животных. После созревания она помогает расселить растение. Некоторые виды запасают в кожуре питательные вещества.

Семена для людей и животных являются пищей. Их значение на земле достаточно высоко, как и у плода. Эти органы растений участвуют в цикле жизни насекомых и животных, тем самым обеспечивая их пищей.

Высшие растения

В растительном мире все устроено так, чтобы организмы имели возможность расти постоянно. Высшие растения имеют такие органы, как побег и корень. Они отличаются тем, что в процессе оплодотворения появляется зародыш.

Репродуктивные органы высших растений, взаимодействуя с вегетативными,сменяют свои жизненные фазы. Они включают в себя четыре отдела:

Папоротникообразные произрастают в увлажненных местах. К ним относят хвощи и плауны. Их строение включает в себя корень, стебель и листья.
Мохообразные являются промежуточной группой. Их тело состоит из ткани, однако сосудов они не имеют. Живут как во влажной, так и в сухой почве. Мох размножается не только спорами, но и половым и вегетативным способом.
Голосеменные. Самые древние растения. Чаще всего к ним относят хвойные деревья и кустарники. Они не цветут, а их плоды образуют шишку с семенами внутри.
Покрытосеменные. Самые распространенные растения. Они отличаются тем, что семена надежно укрыты под кожурой плода. Размножение происходит несколькими способами. Они отличаются тем, что имеют женские и мужские половые органы в строении.

Все эти растения растут и развиваются на земле уже достаточно продолжительное время. Они отличаются друг от друга способом размножения и наличием тех или иных органов. Однако нельзя не отметить, что растительность оказывает большое влияние на жизнь человека.

Цветковые растения

Этот вид является самым многочисленным в растительном мире. Цветковые, или покрытосеменные растения, росли на планете с древних времен. Папоротники в процессе эволюции разделились на множество видов.

Главные репродуктивные органы цветковых растений - это семена. Они защищены плодом, что помогает им лучше сохраняться до момента распространения. Интересно, что эта группа растений единственная, которая может образовывать многоярусные сообщества. В свою очередь, цветочные делятся на два подвида: однодольные и двудольные.

Главным отличием цветковых является то, что репродуктивные органы растений - цветок, плод и семя. Опыление происходит посредством ветра, воды, насекомых и животных. В строении растения есть женский и мужской заросток, а также происходит двойное оплодотворение.

Семя при прорастании насыщается водой и набухает, затем запасные вещества расщепляются и дают энергию для прорастания. Из зародыша появляется росток, который в дальнейшем становится цветком, деревом или травой.

Голосеменные растения

К ним относятся не только хвойные, но и лиственные деревья. В пустынях Кении растет удивительное растение, у которого всего два больших листа. Его родственником является эфедра. Это голосеменное растение, у которого есть небольшие круглые ягодки.

Процесс опыления

Как известно, к репродуктивным органам растения относятся цветок, плод и семя. Чтобы произошел процесс оплодотворения, необходимо опыление, которое помогает появлению потомства.

У покрытосеменных растений происходит слияние мужских и женских клеток. Это получается благодаря перекрестному процесс переноса пыльцы с одного цветка на другой. В некоторых случаях происходит самоопыление.

Для перекрестного опыления необходимы помощники. В первую очередь, это насекомые. Они лакомятся сладкой пыльцой и переносят ее с цветка на цветок на своих рыльцах и крылышках. После этого начинают свою работу репродуктивные органы растений. Цветы, которые опыляются с помощью насекомых, окрашены в яркие и сочные оттенки. После окраски их привлекает аромат. Насекомые чувствуют запах цветка, находясь от него на достаточно большом расстоянии.

Ветроопыляемые растения также оснащены специальными приспособлениями. Их пыльники достаточно свободно расположены, поэтому ветер переносит пыльцу. Например, тополь цветет во время ветров. Это дает возможность без препятствий разносить пыльцу с одного деревца на другое.

Есть растения, в опылении которым помогают маленькие птицы. Их цветы не имеют резкого аромата, но оснащены яркой красной окраской. Это привлекает птиц пить нектар, и одновременно происходит опыление.

Эволюция растений

После появления суши природа изменилась. Растения постепенно эволюционировали, и на смену папоротникам пришли цветы, кустарники и деревья. Это произошло из-за появления корневой системы, тканей и клеток.

Благодаря разнообразию репродуктивных органов покрытосеменных растений появлялось все больше видов и подвидов. Для размножения начали появляться споры и семена, в которых находились половые клетки.

Постепенно появились побеги, листья и плоды. После выхода на сушу растения развивались в двух направлениях. Одни (гаметофитные) имели две фазы развития, другие (спорофитные) переходили из одного цикла в другой.

Растения приспосабливались и развивались. Споровые виды стали достигать 40-метровой высоты. Стали появляться все новые репродуктивные органы растений. Их эволюция зависела от воздействия внешней среды.

Внутри семени формировался зародыш, который после оплодотворения и распыления прорастал. Попадая в землю, он питался полезными веществами и превращался в росток.

Эволюция процесса оплодотворения привела к появлению покрытосеменных растений, у которых семена были защищены плодом.

Значение растений для человека

Польза природного мира для людей бесценна. Растения не только выделяют газы, соли и воду, но и превращают неорганические вещества в необходимые для жизни. С помощью корневой системы, побегов и листьев происходит газообмен.

Зеленые растения накапливают в себе ценные органические вещества, очищают воздух от углекислого газа, при этом насыщая его кислородом.

Благодаря природным ресурсам люди получают более ценные продукты, необходимые для жизни. Растения становятся пищей для животных и человека. Их используют для лечения различных болезней, в производстве косметики.

Так как репродуктивным органом растения является плод и семя, то они стали незаменимыми в питании людей. Ягоды, которые растут на кустарниках, любят практически все. Что интересно, уголь и нефть также произошли от растительности. Торфяники - это зарождение водорослей и папоротников.

Вегетативные и репродуктивные органы цветковых растений играют важную роль в их жизни. Они отвечают за питание, развитие и размножение. Когда жизненный цикл заканчивается, семена распространяются вокруг и прорастают новые растения.

КОРЕНЬ

Корень – осевой вегетативный орган растения, обладающий неограниченным верхушечным ростом, положительным геотропизмом, имеющий радиальное строение и никогда не несущий листьев. Верхушка корня защищена корневым чехликом.

Значение корня – закрепление растения в почве, поглощение воды и минеральных солей, запасание органических веществ, синтез аминокислот и гормонов, дыхание, симбиоз с грибами и клубеньковыми бактериями, вегетативное размножение (у корнеотпрысковых растений).

Главный корень – корень, развивающийся из зародышевого корешка.

Придаточный корень – корень, развивающийся от стебля или листа.

Боковой корень – ответвление главного, бокового или придаточного корня.

Система главного корня – главный корень со всеми боковыми корнями и их ответвлениями.

Система придаточных корней – придаточные корни со всеми боковыми корнями и их ответвлениями.

Стержневая корневая система – корневая система с хорошо выраженным главным корнем стержневой формы.

Мочковатая корневая система – корневая система, представленная в основном придаточными корнями, у которой не выделяется главный корень.

Корнеплод – видоизмененный утолщенный главный корень, несущий при основании укороченный побег и выполняющий функцию запасания питательных веществ (морковь).

Корневой клубень – видоизмененный утолщенный боковой или придаточный корень, выполняющий функцию запасания питательных веществ (георгин).

Зоны корня – структуры, последовательно сменяющие друг друга по мере роста корня в длину.

Зона деления – конус нарастания, представленный верхушечной образовательной тканью, обеспечивающей рост корня в длину за счет непрерывного деления клеток.

Зона растяжения – зона корня, где увеличивается размер клеток и начинается их специализация.

Зона всасывания – перемещающаяся по мере роста зона, где происходит специализация клеток в различные ткани и всасывание воды из почвы при помощи корневых волосков.

Зона проведения – зона корня, расположенная выше зоны всасывания, где по сосудам передвигаются вода и минеральные соли, а по ситовидным трубкам углеводы. Корень в этой зоне покрыт пробковой тканью.

Корневой чехлик – защитное, постоянно обновляющее клетки образование на верхушке растущего корня

СТЕБЕЛЬ

Стебель – осевой вегетативный орган растения, обладающий верхушечным неограниченным ростом, положительным гелиотропизмом, радиальной симметрией, несущий листья и почки. Он соединяет два полюса питания растения – корни и листья, выносит листья к свету, запасает питательные вещества.

Дерево – жизненная форма растения с одним многолетним одревесневающим стеблем – стволом, на ветвях которого (в кроне) находятся почки возобновления.

Кустарник – жизненная форма растения с несколькими многолетними одревесневающими стеблями, несущими почки возобновления.

Многолетняя трава – жизненная форма растения, несущего один или несколько неодревесневающих побегов, надземная часть которых осенью отмирает, а подземная часть с почками возобновления зимует.

Однолетняя трава – жизненная форма растения, у которого жизненный цикл продолжается от прорастания семени до образования собственных семян и отмирания, т. е. один вегетационный период.

Главный стебель – стебель, развивающийся из почки зародыша семени.

Конус нарастания – многоклеточный массив верхушечной образовательной ткани, которая за счет постоянного деления клеток формирует все органы и ткани побега.

Узел – участок стебля, от которого отходит лист.

Междоузлие – участок стебля между двумя узлами.

Подсемядольное колено – нижний участок стебля между семядольным узлом и корнем.

Надсемядольное колено – участок стебля между узлом первого настоящего листа и семядольным.

Верхушечный рост – рост стебля в длину за счет работы конуса нарастания верхушечной почки.

Вставочный рост – рост стебля в длину за счет работы образовательной ткани в основаниях междоузлий.

Прямостоячий стебель – стебель, растущий вверх перпендикулярно к поверхности земли.

Ползучий стебель – стебель, который стелется по поверхности почвы и укореняется с помощью придаточных корней.

Вьющийся стебель – стебель, обвивающийся вокруг опоры.

Цепляющийся стебель – стебель, который поднимается вверх, цепляясь за опору с помощью усиков.

ПОЧКА

Почка – зачаточный, еще не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.

Верхушечная почка – почка, расположенная на верхушке стебля, за счет развития которой побег нарастает в длину.

Боковая пазушная почка – почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления.

Придаточная почка – почка, образующаяся вне пазухи (на стебле, корне или листе) и дающая придаточный (случайный) побег.

Листовая почка – почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.

Цветочная почка – почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия.

Смешанная почка – почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.

Почка возобновления – зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.

Спящая почка – почка, находящаяся в течение нескольких вегетационных периодов в состоянии покоя.

ПОБЕГ

Побег – стебель с листьями, почками, образующийся в течение одного лета.

Главный побег – побег, развившийся из почки зародыша семени.

Боковой побег – побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счет которого происходит ветвление стебля.

Удлиненный побег – побег с удлиненными междоузлиями.

Укороченный побег – побег с укороченными междоузлиями.

Вегетативный побег – побег, несущий листья и почки.

Цветоносный побег – побег, несущий репродуктивные органы – цветки, затем плоды и семена.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ

Внутреннее строение стебля древесного растения – структура, на поперечном срезе которой выделяют следующие части: пробку, луб, камбий, древесину, сердцевину.

Пробка – покровная ткань, состоящая из нескольких слоев отмерших клеток; образуется на поверхности зимующих стеблей.

Луб (кора) – комплекс проводящей (ситовидные трубки), механической (лубяные волокна) и основной тканей, расположенных кнаружи от камбия; служит для проведения углеводов от листьев к корням.

Камбиальное кольцо – образовательная ткань, состоящая из одного слоя делящихся клеток; наружу откладывает клетки луба, внутрь – клетки древесины.

Древесина – ежегодно нарастающий комплекс проводящей (сосуды), механической (древесные волокна) и основной тканей, расположенных внутрь от камбия; является опорой стебля и служит для проведения воды и минеральных солей от корней к листьям.

Годичное кольцо – слой древесины, образовавшийся за счет работы камбия в течение одного лета.

Сердцевина – основная ткань, расположенная в центре стебля; выполняет запасающую функцию.

ВИДОИЗМЕНЕННЫЕ ПОБЕГИ

Видоизмененный побег – побег, у которого стебель, листья, почки (или все вместе) необратимо меняют форму и функцию, что представляет собой следствие приспособительных изменений в ходе эволюции. Сходные видоизменения появляются у представителей разных систематических групп растений, что свидетельствует о конвергенции (гомологии) в однородных условиях окружающей среды.

Корневище – видоизмененный многолетний подземный побег с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками, служащий для вегетативного размножения, возобновления и запасания питательных веществ (пырей, хвощ, ландыш).

Клубень – видоизмененный подземный побег, образующийся на верхушке столона, запасающий питательные вещества в утолщенной стеблевой части и служащий для вегетативного размножения (картофель, топинамбур). Несет пазушные почки.

Столон – удлиненный ползучий однолетний побег, образующий на верхушке клубень (картофель).

Луковица – укороченный побег, стеблевая часть которого представлена плоским утолщением – донцем. Питательные вещества запасаются в сочных чешуевидных листьях. Боковые пазушные почки, разрастаясь, отделяются. Служит для вегетативного размножения и возобновления (лук, чеснок, тюльпан).

ЛИСТ

Лист – боковой вегетативный орган растения, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и нарастающий основанием. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации. Рост листа ограничен.

Основание листа – часть листа, соединяющая лист со стеблем. Здесь находится образовательная ткань, дающая рост листовой пластинке и черешку. Основание листа иногда принимает форму трубчатого влагалища или образует парные прилистники.

Листовая пластинка – расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функцию фотосинтеза, газообмена, транспирации и у некоторых видов – вегетативного размножения.

Черешок – суженная часть листа, соединяющая листовую пластинку с основанием и регулирующая положение листа по отношению к источнику света. Листья с черешками называются черешковыми, без черешков – сидячими.

Прилистники – листовидные образования у основания листа, которые служат для защиты молодого листа и пазушной почки.

Пазуха листа – угол между листовым черешком и стеблем, обычно занят боковой пазушной почкой.

Листопад – естественное опадание листьев у древесных растений и кустарников, связанное с подготовкой растений к зиме и обусловленное изменением длины дня. В основании черешка образуется отделительный слой, благодаря которому лист отрывается. Пробковый слой защищает листовой рубец.

Простой лист – лист, состоящий из одной листовой пластинки и одного черешка и опадающий целиком.

Сложный лист – лист, включающий несколько листовых пластинок (листочков), расположенных на общем черешке и опадающих по отдельности.

Цельный лист – лист, имеющий нерасчлененную листовую пластинку.

Лопастной лист – лист, пластинка которого расчленена на лопасти до 1/3 ширины полулиста.

Раздельный лист – лист с пластинкой, расчлененной до 1/2 ширины полулиста.

Рассеченный лист – лист, пластинка которого расчленена до главной жилки или до основания листа.

Жилки листа – система проводящих пучков, которые связывают лист в единое целое, служат опорой мякоти листа и соединяют его со стеблем.

Жилкование листа – порядок расположения жилок в листовой пластинке. При перистом жилковании выражена главная жилка, от которой в обе стороны отходят боковые, при пальчатом – главная жилка не выражена, в лист входят несколько крупных жилок, от которых отходят боковые.

Сетчатое жилкование – жилкование перистого и пальчатого типов. При параллельном жилковании вдоль пластинки проходят несколько одинаковых жилок параллельно друг другу от основания листа до его верхушки.

Листорасположение – порядок расположения листьев на стебле, наиболее благоприятствующий выполнению их функции. При очередном листорасположении к каждому узлу стебля прикреплен один лист, при супротивном – в каждом узле находятся по два листа напротив друг друга, при мутовчатом в узле стебля развивается несколько листьев.

Край листовой пластинки – цельный, зубчатый (прямые углы), пильчатый (острые углы), городчатый (округлые выступы), выемчатый (округлые выемки).

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЛИСТА

Верхняя кожица – покровная ткань на обращенной к свету стороне листа, часто покрытая волосками, кутикулой, воском.

Нижняя кожица – покровная ткань с нижней стороны листа, обычно несет устьица.

Устьице – щелевидное отверстие в кожице листа, окруженное двумя замыкающими клетками. Служит для газообмена и транспирации.

Столбчатая ткань – основная ткань, клетки которой имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу и расположены с верхней стороны листа (обращенной к свету). Служит для фотосинтеза.

Губчатая ткань – основная ткань, клетки которой имеют округлую форму, расположены рыхло (много межклетников), ближе к нижней кожице листа. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации.

Древесина жилки – часть проводящего пучка листа, состоящая из сосудов, по которым из стебля в лист поступает вода с минеральными веществами.

Луб жилки – часть проводящего пучка листа, состоящая из ситовидных трубок, по которым из листа в стебель перемещаются углеводы (сахара, глюкоза).

Орган и его характеристика

Орган это часть растения, выполняющая определенные функции и имеющая специфичное строение. Вегетативные органы, к которым относятся корень и побег, составляют тело высших растений; они обеспечивают индивидуальную жизнь особи. У грибов и низших растений деления тела на органы нет. Их тело представлено системой мицелия или слоевищ. Образование органов у высших растений в процессе эволюции связано с выходом их на сушу и приспособлением к наземному существованию. У высших растений выделяют подземную часть-корень и надземную-побег, состоящий из стебля и листьев.

Корень и корневая система

Корень выполняет в растении три важнейшие функции: прикрепляет растение к почве, поглощает из нее воду и минеральные вещества и иногда синтезирует органические вещества. В особых случаях корень превращается в орган, запасающий питательные вещества. Морфологическое строение корня соответствует выполняемым физиологическим функциям. Он ветвится, образуя боковые корни, на которых развивается множество корневых волосков. Большое значение имеет наличие корневого чехлика, облегчающего продвижение корня вглубь, и способность вступать в симбиотические отношения с грибами и бактериями, что улучшает минеральное питание растений.

Анатомическое строение корня также тесно связано с выполняемыми им функциями. В молодом корне можно четко проследит наличие следующих ярко выраженных зон (рис. 1):

1. Зона деления клеток, представляющая собой апикальную меристему, прикрытую корневым чехликом;

2. Зона роста, или растяжения, в которой клетки, уже вышедшие за пределы меристемы, находятся в разных стадиях их растяжения в продольном направлении;

3. Зона поглощения веществ и начала дифференциации постоянных тканей: ризодермы, характеризующейся развитием корневых волосков, а также проводящих элементов ксилемы и флоэмы;

4. Зона ветвления, в которой закладываются зачатки боковых корней.

Рис. 1. Строение молодого корня

1- корневой чехлик, 2- зона деления клеток, 3- зона роста клеток, 4- зона корневых волосков, 5- боковые корни

Зона роста. За зоной деления на расстоянии 1,5- 2 мм от кончика корня располагается зона роста. Она представляет собой участок корня от зоны деления до корневых волосков. В этой зоне клетки перестают делится и растут главным образом в длину путем растяжения.

Зона поглощения. За зоной растяжения расположена зона дифференцировки большинства клеток первичных тканей. Здесь развиваются также корневые волоски, вследствие чего эту часть корня называют иногда зоной корневых волосков. Важно отметить, что переход от одной зоны к другой происходит постепенно, без резких границ. Некоторые клетки начинают удлиняться и дифференцироваться еще в зоне клеточных делений, в то время как другие достигают зрелости в зоне растяжения. На первичной стадии роста корня поперечные и продольные срезы легко позволяют выделить три системы тканей: эпидерму (система покровной ткани), первичную кору (систему основной ткани) и систему проводящих тканей.

Эпидерма. Эпидерма корня (эпиблема) – первичная покровная ткань, она состоит из одного ряда сомкнутых клеток. Эпиблема адсорбирует из почвы воду и минеральные вещества, выполнению этой функции способствуют корневые волоски – трубчатые выросты эпидермальных клеток, существенно увеличивающие поглощающую поверхность органа. Эпидермальные клетки корня, включая те, что несут корневые волоски, являются паренхимными, плотно упакованными. Молодая эпидерма большей частью несет тонкую кутикулу, вследствие чего клеточная оболочка оказывает некоторое сопротивление прохождению сквозь нее воды и минеральных веществ.

Первичная кора. Первичная кора состоит из паренхимных клеток, число слоев которых сильно варьирует. Наружный слой первичной коры после отмирания корневых волосков и сбрасывания ризодермы дифференцируется в первичную покровную ткань – экзодерму, а из внутреннего слоя развивается эндодерма. Она состоит из одного слоя клеток, опоясывающих центральный цилиндр. Отличительная черта эндодермальных клеток – наличие поясков Каспари. На поперечных срезах корня пояски Каспари видны крайне редко, но обычно хорошо заметны сечения этих поясков на смежных радиальных стенках – пятна Каспари (рис. 2).

Рис. 2. Строение эндодермы

1- поясок Каспари, 2- продольная радиальная стенка, 3- поперечная стенка

Субериноподобные вещества, из которых состоят пояски Каспари препятствуют свободной диффузии ионов в оболочке, а плотное прилегание к ним плазмалеммы исключает возможность их передвижения в пространстве между нею и оболочкой. В связи с этим транспорт ионов всегда находится под контролем цитоплазмы самой клетки эндодермы.

Центральный цилиндр. В центральном цилиндре размещаются проводящие ткани, перемежающиеся паренхимой. При первичном строении флоэма и ксилема располагаются, чередуясь по секторам, а паренхима занимает участки между флоэмой и ксилемой. В связи с тем, что центральный цилиндр в основном слагается из сосудов и ситовидных трубок, его часто называют сосудистым цилиндром, или стелью. Он отграничен от первичной коры одним слоем меристематических клеток – перициклом (рис.3).

Рис. 3. Поперечный срез корня лютика (Ranunculus)

1- эндодерма, 2- перицикл, 3- первичная флоэма, 4- первичная ксилема; фиолетовым цветом обозначена первичная кора

Перицикл – образовательная ткань первичного происхождения со сложной функциональной деятельностью. Он участвует в образовании боковых корней, а также принимает участие в заложении камбия и феллогена (пробкового камбия).

Побег и система побегов

Вегетативный побег-основной орган высшего растения, главная функция которого воздушное питание. Побег состоит из оси стебля и отходящих от его листьев и почек. В более конкретном смысле побегом можно назвать однолетний неразветвленный стебель с листьями и почками, развившейся из почки или семени. Побег развивается из почечки зародыша или пазушной почки и представляет собой один из основных органов высших растений. Таким образом, почка является зачаточным побегом. Функция побега состоит в воздушном питании растения. Видоизмененный побег - в виде цветка или спороносного побега - выполняет функцию размножения.

Основные органы побега - стебель и листья, формирующиеся из меристемы конуса нарастания и обладающие единой проводящей системой. Участок стебля, от которого отходит лист (или листья), называют узлом, а расстояние между узлами - междоузлием. В зависимости от длины междоузлия каждый повторяемый узел с междоузлием называется метамером. Как правило, метамеров вдоль оси побега бывает много, т.е. побег состоит из серии метамеров. В зависимости от длины междоузлий побеги бывают удлиненными (у большинства древесных растений) и укороченными (например, плодушки у яблони). У таких травянистых растений, как одуванчик, земляника, подорожник, укроченные побеги представлены в виде прикорневой розетки. Стеблем называют растительный орган, представляющий собой ось побега и несущий на себе листья, почки и цветки.

Основные функции стебля. Стебель выполняет опорную, проводящую и запасающую функции; кроме того, он является органом вегетативного размножения. Через стебель осуществляется связь между корнями и листьями. У некоторых растений только стебель выполняет функцию фотосинтеза (хвощ, кактус). Главная внешняя черта, отличающая побег от корня, - это наличие листьев.

Строение стебля. Две главные функции стебля-проводящая и опорная. Вещества, синтезируемые в листьях, передвигаются по флоэме стебля к местам потребления, включая растущие листья, сами стебли, корни, развивающиеся цветки, смена и плоды. Выполняемые стеблем функции определяют в нем наличие покровных, хорошо развитых проводящих, механических тканей, а также функционально разной паренхимы. Образовательная ткань в стебле представлена у двудольных растений камбием, который формирует вторичное строение стебля (рис. 4).

Рис. 4. Поперечный срез стебля липы (Tilia americana)(однолетний стебель)

1 – вторичная флоэма, 2 – волокно первичной флоэмы, 3 – эпидерма, 4 – перидерма, 5 – первичная кора, 6 – дилатированный флоэмный луч, 7 – камбий, 8 – вторичная ксилема, 9 – ксилемный луч, 10 – первичная ксилема

Строение листа. Листья весьма разнообразны по форме и внутреннему строению. У двудольных они обычно состоят из плоской расширенной части, пластинки, и стеблевидного черешка. Независимо от формы листья покрытосеменных являются специализированными органами фотосинтеза и, как корни и стебли, состоят из систем покровных, основных и проводящих тканей. Покровная ткань листа представлена эпидермой, состоящая из плотно сомкнутых клеток, покрытых кутикулой. Под эпидермой расположен мезофилл. Именно мезофилл-основная ткань листа с крупными межклетниками и многочисленными хлоропластами-наиболее приспособлен для фотосинтеза. Межклеточные пространства связаны с атмосферным воздухом через устьица. Устьица могут встречаться на обеих сторонах листа, но обычно более многочисленны на нижней поверхности.

Мезофилл как правило дифференцирован на палисадную и губчатую паренхиму. В первой клетки имеют столбчатую форму, в губчатой паренхиме форма клеток неправильная. Мезофилл густо пронизан многочисленными проводящими пучками, или жилками, у большинства двудольных они образуют разветвленную систему. Жилки содержат ксилему и флоэму, имеющие, как правило, первичное происхождение. Окончания жилок часто содержат только трахеальные элементы, хотя до их концов могут доходить как ксилемные, так и флоэмные элементы. Жилки окружены одним или более слоями компактно расположенных клеток, образующих обкладку проводящего пучка. Благодаря этому проводящие ткани жилок редко граничат с межклетниками мезофилла (рис. 5).

Рис. 5. Поперечный срез листа сирени (Syringa vulgaris)

1 – палисадная паренхима, 2 – склереида, 3 – верхняя эпидерма, 4 – устьице, 5 – губчатая паренхима, 6 – нижняя эпидерма, 7 – проводящий пучок (жилка), 8 – аэренхима

Метаморфозы листа

Усики. У многих лазающих растений (таких, как диоскорея, настурция) часть листа или весь лист превращаются в усики. У многих представителей Бобовых (горох посевной, чечевица) усиками становятся верхняя часть рахиса и несколько пар листочков.

Колючки - это приспособления, уменьшающие испарение влаги и защищающие от поедания животными. Лист может полностью преобразоваться в колючку (например, у кактусов). У некоторых растений (акации, робинии, молочаи) колючки образуются из прилистников, после опадания листьев.

Филлодий - это метаморфоз черешка (у некоторых видов чин Кавказа) или основания листа в образование, похожее на плоский лист. Филлодии выполняют функцию фотосинтеза и характерны для растений, обитающих в засушливом климате.

Ловчие аппараты насекомоядных растений - это видоизмененные листья. Эти растения автотрофные, но наряду с этим они способны переваривать животных и добывать готовые органические вещества. Например, росянка, обитающая на торфяных болотах, имеет ловчий аппарат в виде пурпурной ножки - вырост пластинки листа и овальной головки - желёзки, выделяющей секрет с кислотой и ферментом, схожим с пепсином.