Органы высших растений, Биология

Орган представляет собой обособленную часть организма растения, имеющую определенное строение и выполняющую ряд функций. Тело высших растений можно разделить на вегетативные (от лат. vegetare – расти) и генеративные (лат. generate порождать, производить) органы.

Вегетативные органы

Эти органы – базис, без которого растение существовать не может, они выполняют жизненно важные функции. Перечислим вегетативные органы (с их функциями вы подробнее познакомитесь в следующих темах, сейчас мы заложим фундамент для их изучения):

• Корень
• Побег

Состоит из стебля с расположенными на нём листьями и почками. Запишите себе такую “биологическую” формулу: побег = “стебель + листья + почки”. Вы поймете в следующих темах, насколько вам пригодится эта формула 😉

• Лист
• Стебель

Имеет радиальную симметрию, растет вверх, против силы тяжести (отрицательный геотропизм). На стебле формируются листья, цветки, плоды.

Все вегетативные органы способны к бесполому (вегетативному) размножению. Так, у срезанной ветки растения, поставленной в воду, начинают развиваться придаточные корни, и, если такую ветку поместить в землю, создав оптимальные условия, она прорастет в новое растение. Такие же возможности открываются у корня, который разделили надвое, или у листа, поставленного в воду.

Вегетативные способы размножения растений

Вегетативное размножение изобретено природой, а не садоводом! Однако способы, до которых додумалось человечество в отношении цветковых растений, не могут ни вдохновлять. Многие из них покажутся чудом, что ж давайте их классифицировать!

• Прививка

Выполняется путем плотного сопоставления частей разных растений. Главное условие, для того чтобы части срослись – срастание тканей сосудистого камбия. Выделяется подвой и привой. Подвой – это растение с сохраненным стеблем и корневой системой, на которое “подселяют” привой – прививаемые стебель, листья и цветки, также плоды.

• Размножение клубнелуковицами

Увеличение количества клубнелуковиц происходит путем образования нескольких дочерних (деток). Клубнелуковицы образуют гладиолус, шафран и другие растения.

• Размножение клубнями

Корневые клубни есть, в частности, у георгина, чистяка, батата. Хороший садовод знает, что из каждой почки на клубне может начать развитие новое растение, так что для размножения нужного сорта перед посадкой клубень разрезают на несколько частей по числу глазков.

• Размножение корнеплодами

С целью размножения растений корнеплодами (свекла, редис, морковь) листья у корнеплодов-маточников обрезают таким образом, чтобы оставить черешки длиной 1-2 см и верхушечную почку, из которой будет развиваться новое растение.

• Размножение корневищами

Небольшого участка корневища для вегетативного размножения вполне достаточно, главное, чтобы этот участок содержал почку. Корневищные растения отличаются крайне быстрым распространением на территории, ежегодный прирост одного корневища пырея ползучего может достигать 30 – 40 см. Разветвленная сеть корневищ в почве скрепляет ее, подобно сетке, в связи с этим такие растения активно используют для укрепления оврагов, сыпучих берегов, для предотвращения оползней.

• Размножение усами (столонами)

Весьма эффективный способ размножения (к примеру, один экземпляр земляники за два года дает начало в среднем 200 новым растениям) и расселения (куст земляники за год заселяет 1,5 м2 окружающей территории).

• Размножение отводками

Отводком называют однолетний побег, прижатый к почве и в этом месте присыпанный землей. В присыпанной части из побега развиваются придаточные корни, и формируется новое растение.

• Размножение черенками

Довольно часто для искусственного вегетативного размножения применяют черенки – отрезки, отделенные от родительского растения. В зависимости от места взятия черенка, различают: корневые, стеблевые и листовые черенки.

• Размножение луковицами

Каждый год из луковицы можно выделять дочерние луковички, которые также называют детками. От материнской луковицы можно отделить сразу несколько деток.

• Размножение делением кустов

Такой способ применяют весной или ближе к осени, в отношении кустарников для увеличения посадочного материала нужных сортов кустарников. Куст необходимо разделить так, чтобы у каждой части остались надземные побеги и собственная корневая система.

Генеративные органы

Основная функция генеративных органов – семенное размножение растений, или половое. Генеративных органа три:

При половом размножении происходит слияние гамет, в результате которого образуется зародыш. Органом полового размножения покрытосеменных растений является цветок, который подробно освещен в соответствующей теме.

Тест ЕГЭ Биология 11 класс Бесплатно Царство растений

• Корень
• Корень- осевой, чаще подземный, вегетативный орган растения.
• На корнях растений никогда не образуется семян, плодов, цветков и листьев.
• Функции:

• минеральное питание растений: поглощение воды и минеральных веществ
• опора для растения
• запас питательных веществ (например, крахмала, сахаров)
• втягивающая: способствует затягиванию семени в почву при прорастании

1. Виды корней
2. Главный корень– корень, развивающийся из зародышевого корешка при прорастании семени.
3. Боковые корни– корни, которые развиваются на главном или придаточных корнях.
4. Придаточные корни– корни, которые развиваются от стеблей растений.
5. Корневые системы- совокупность всех корней:

• стержневая корневая система– корневая система, при которой хорошо выражен главный корень; характерна для большинства двудольных растений.
• мочковатая стержневая система – корневая система, где главный корень развит слабо или отсутствует, состоит из массы придаточных и боковых корней.

Строение корня на продольном срезе зоны корня:

• Поглощение корнями воды и минеральных солей происходит всеми зонами корня, но наиболее активно идет в зоне всасывания, благодаря многочисленным корневым волоскам.
• Из корневых волосков вода и минеральные соли попадают в кору корня, а из нее в ксилему, по которой осуществляется дальнейший транспорт в стебель.
• Поглощение корнем почвенного раствора:
• 1) Сосущая сила– сила, с которой вода проникает внутрь клетки (за счет разности осмотического и тургорного давления).
• Осмотическое давление- давление почвенного раствора на стенку корневого волоска.
• Тургорное давление- давление содержимого клетки на клеточную оболочку изнутри.
• 2) Корневое давление: давление в проводящих сосудах корней растений.
• Сосуды ксилемы- это капилляры, по которым вода поднимается на некоторую высоту, благодаря чему и формируется корневое давление.
• 3) Присасывающая сила листьев («верхний двигатель»): листья испаряют воду, присасывая новую порцию воды
• Дыхание корней
• Корень поглощает кислород и выделяет углекислый газ в процессе дыхания.
• Это подтверждается следующим опытом: если в пробирку на некоторое время поместить корень растения, затем вынуть его и опустить в пробирку горящую спичку, то спичка практически мгновенно погаснет.
• Видоизменения корня:

• корнеплоды- питательные вещества откладываются в главном корне (морковь)
• корневые клубни- питательные вещества откалываются в боковых и придаточных корнях
• воздушные корни (орхидеи)
• корни- присоски (гаустории) у растений паразитов
• микориза- симбиоз корней покрытосеменных с грибом
• клубеньки небольшие утолщения на корнях многих растений, в первую очередь бобовых, в которых находятся симбиотические азотфиксирующие бактерии

Условия прорастания корня:

• дыхание- рыхление почвы
• всасывание воды и минеральных веществ- полив и удобрение
• рост- культивация почвы
• пикировка- процесс прищипывания верхушки главного корня, для лучшего разрастания боковых корней, что делает корневую систему более мощной

1. Побег
2. Побег- это стебель с расположенными на нем листьями, почками, цветами, плодами.
3. На стебле различают:

• узел– место прикрепления почки или листа к стеблю
• междоузлие– участок стебля между узлами; пазуха листа– угол между листом и лежащим выше участком стебля

• Почка– это зачаточный побег.
• Снаружи она покрыта плотными чешуйками.
• В центре почки имеется зачаточный стебель с прикрепленными к нему зачаточными листьями.
• Из листовых почем образуются листья и побеги.
• Цветочные почки крупнее листовых, из них образуются цветки и соцветия.
• Видоизменения побега можно разделить на надземные и подземные.
• К надземным видоизменениям побега относятся:

• колючки (боярышник)- защитная функция
• усы- тонкие ползучие стебли с удлиненными междоузлиями (земляника; клубника)
• усики (виноград, тыква. огурец)- видоизмененные боковые побеги

К подземным видоизменениям побега относятся:

• корневище
• клубни (картофель)
• луковица (лилии, чеснок, лук)

Доказательство, что клубень картофеля- это видоизмененный побег:

Луковица лука в разрезе выглядит так:

1. Лист
2. Более подробно в нашем уроке «Строение листа»
3. Лист– наружный, вегетативный орган растения, основными функциями которого является фотосинтез, газообмен и транспирация.
4. Внешнее строение листа:

В зависимости от количества листовых пластинок различают листья простые и сложные.

Жилкование:

• сетчатое (перистое): выделяется главная жилка, которая многократно ветвится на более мелкие (липа, ольха)

• дуговое- жилки располагаются дугообразно (ландыш)

• параллельное- жилки располагаются параллельно друг другу по всей длине листовой пластинки (злаки)

Внутреннее строение листа:

Функции листа:

• ассимиляционная (фотосинтез) за счет столбчатого мезофилла
• транспирация (испарение воды за счет работы устьиц)- защита растений от перегрева
• газообмен (за счет работы устьиц)
• запасающая
• с помощью черешка обеспечивается явление листовой мозаики- выгодное расположение листовой пластинки по отношению к свету
• защитная (колючки листового происхождения)

Видоизменения листьев:

• колючки- кактус, барбарис- уменьшают испарение воды, защита
• усики- обеспечивают прикрепление к опоре (горох)
• чешуйки- рудиментарные листья (на корневище)
• чешуи- у луковицы лука

Благодаря вегетативным органам осуществляют вегетативное размножение растений.

Отводки– способ вегетативного размножения, при котором наземные части растения укореняются, пока являются частью родительского растения.

Усы, или наземные столоны, вид стелющегося побега, на котором образуется розетка листьев дочернего растения.

• Выводковые почки– специализированные почки, которые образуются на листьях взрослого растения, а при опадании дают начало дочернему растению.
• Луковица- видоизмененный укороченный подземный побег, служащий для запасания воды, питательных веществ и вегетативного размножения.
• Клубнелуковица– подземная утолщенная часть стебля, служащая для накопления питательных веществ, с несколькими точками роста.
• Корневище– многолетний горизонтальный подземный побег с чешуйчатыми листьями, в пазухах которых развиваются почки, дающие начало надземным побегам.
• Корнеклубень или корневые шишки- видоизмененный утолщенный корень, служащий для запаса воды и питательных веществ.
• Корневой черенок, или корневой отпрыск- часть корня, несущего придаточные почки
• Прививка– вегетативный способ размножения растений путём объединения частей нескольких растений, применяющийся в садоводстве.
• Растение, дающее корневую систему, называется подвоем, а прививаемое на него растение – привоем.

Органы растений. Формируем основные биологические понятия

У одноклеточных водорослей тело представлено одной клеткой, которая выполняет все необходимые для жизнедеятельности функции. У многоклеточных водорослей структурно однородные клетки объединяются в таллом. На первый взгляд таллом может быть похож на тело растений, однако клетки таллома однотипны и не имеют ни специализированных элементов. Поэтому такие растения относят к низшим.

В ходе эволюции с выходом растений на сушу клетки начали дифференцироваться по выполняемой функции, сформировались ткани и органы, а такие растения получили название высших.

Названия органов растения представлены на иллюстрации.

Органы растения делятся на:

• вегетативные: к ним относят корень и побег. Побег в свою очередь состоит из стебля, листьев и почек;
• генеративные или органы размножения — цветок, плод и семя (спорангий у споровых и шишка у голосеменных).

Орган — это часть растения выполняющая одну или несколько функций.

Благодаря вегетативным органам растение растет, питается, происходит газообмен со средой, т.е. процессы фотосинтеза и дыхания (вставка на статью), из тонкого прутика вырастает мощное дерево — т.е. вегетативные органы обеспечивают жизнедеятельность растений.

Биология. 6 класс. Рабочая тетрадь № 2

Рабочая тетрадь разработана к учебнику «Биология. 6 класс» (авт. И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, В.С. Кучменко), входящему в систему «Алгоритм успеха».

Содержит проблемные и тестовые задания, позволяющие учителю организовывать дифференцированную практическую работу шестиклассников, формировать основные биологические понятия, эффективно осуществлять контроль знаний, привлекая учащихся к самооценке учебной деятельности.

Купить

Генеративные органы нужны, чтобы растение смогло оставить потомство и обеспечивались селекция и эволюция.

К генеративным органам относятся цветок, семя и плод.

Весной и летом цветы всевозможных форм и размеров, одиночные и собранные в соцветия радуют глаз. Однако основная функция цветка — половое размножение растений.

Именно из этого модифицированного побега после опыления и оплодотворения завязи пестика формируется плод, который состоит из семян и околоплодника. В живой природе плоды весьма разнообразны: некоторые из них съедобны, и очень вкусны, как томат или яблоко. А другие наоборот ядовиты, как белладонна или волчьи ягоды.

Семя — это зачаток полноценного растения, необходимый ему для размножения, переживания неблагоприятных условий внешней среды и расселения на новые территории. В структуре семени выделяют кожуру, зародыш, запас питательных веществ. Зародыш содержит зачатки вегетативных органов — корня, стеблей, листьев, из которых в подходящих условиях вырастает новое растение.

Однако, внимательные ученики, кто наблюдал, как бабушка в деревне прикапывает усы клубники на грядке, или сами сажали картофель весной, могут возразить, что растение может размножаться и вегетативными органами тоже. И будут совершенно правы.

Некоторые растения можно размножать вегетативно — черенками, усами, клубнями. Но селекцию и эволюцию обеспечивают лишь генеративные органы.

Строение цветка, семени, различных плодов и сложные процессы опыления и оплодотворения подробно разбираются в главе № 2 учебника «Биология. 6 класс» под редакцией И.Н. Пономаревой, а мы переходим к вегетативным органам растений.

В строении вегетативных органов выделяют общие признаки:

• полярность — основание и вершина растения находятся на противоположных концах растения, т.е. на разных полюсах. Это явление довольно легко наблюдать у растений, которые размножаются черенками. Например, у ивы.

Если черенок поместить во влажную среду, то через некоторое время на нижнем полюсе у основания образуются корни, на верхнем листья. И любой отрезок черенка будет вести себя подобным образом;

• геотропизм — т.е. рост в определенном направлении относительно центра земного шара, благодаря тому, что растения ощущают земное притяжение.

Это явление также легко продемонстрировать на опыте, с которым можно поучаствовать в конкурсе. Если растущее растение положить горизонтально, через некоторое время его корни вновь будут расти вниз, а стебель займет вертикальное положение.

Корень обладает положительным геотропизмом, поскольку его рост направлен к центру земли, надземные части растения обладают отрицательным геотропизмом.

Благодаря геотропизму ландшафтные дизайнеры могут создавать фантазийные композиции, придавая деревьям причудливые формы. Но самый загадочный дизайнер — природа. И в Польше можно наблюдать целый кривой лес.

Выполняемая функция органов растений различна.

Корень — у большинства растений это подземный орган. Основная функция закрепление в почве или другом субстрате и обеспечение растения полезными минеральными веществами и водой, а также запасание питательных веществ. У некоторых растений корень модифицировался в клубень, как например у георгина или топинамбура.

Все корни растения называют корневой системой. Корневая система делится на:

• стержневую,
• мочковатую,
• смешанную.

Если растение проращивали из семени, первым формируется главный корень, на котором активно растут боковые корешки и формируют корневую мочку растения. У некоторых луковичных растений главный корень практически не развивается, вместо этого активно формируются множественные придаточные корни. Такая же корневая система формируется при размножении растения черенком.

У некоторых растений, например у довольно популярных фаленопсисов — орхидей, развиваются воздушные корни, которые растение использует не только для поглощения питательных веществ, но и как опорные.

Существуют водяные корни и корни-присоски у растений паразитов.

Стебель — надземный орган растения, с неограниченным верхушечным ростом. Благодаря проходящим в стебле сосудистым пучкам обеспечивается питание всего растения.

Стебель служит опорой для листьев и обеспечивает их оптимальное размещение относительно источников света.

Побег — стебель, на котором есть листья и почки. Если в течение сезона почка не раскрывается, ее называют спящей. При повреждении основного стебля они трогаются в рост и дают начало новым побегам.

У некоторых растений побеги могут видоизменяться. Не смотря на один корень слова, корневище — это модификация стебля, а не корня растения.Также видоизменениями стебля являются колючки у барбариса и усики у винограда.

Лист — боковой вегетативный орган растения ограниченного роста. У листа выделяют листовую пластину, прилистники, черешок.

У однолетних растений лист погибает вместе с растением. У многолетних растений, таких как деревья и кустарники, лист является возобновляемым органом.

Осенью происходит листопад, выполняя очистительную функцию, а с началом весны почки пробуждаются и появляются новые листья. У однодольных растений лист нарастает основанием, у двудольных всей поверхностью.

Модификации листа — колючки кактуса, усики гороха.

Главное назначение листа — обеспечение процессов фотосинтеза, испарения воды, газообмена и дыхания растений.

Уверены, после внимательного прочтения статьи и изучения дополнительных материалов в учебнике «Биология 6 класс» под редакцией И.Н.Пономаревой на портале LECTA, любой ученик с легкостью сможет назвать органы растения.

#ADVERTISING_INSERT#

Органы многоклеточных растений и регуляция их функций | Биология

Органы многоклеточных растений и регуляция их функций

Органы многоклеточных растений и регуляция их функций

Для этих организмов характерно отсутствие дифференцированных тканей. Не выражены вегетативные органы. Тело водорослей называется талломом, или слоевищем. Лишь у высокоорганизованных водорослей (бурые, пурпурные) появляются подобные тканям слабо дифференцированные клетки, разветвление таллома, подобное органам высших растений.

У грибов тело – грибница, или мицелий, который представляет собой совокупность нитчатых образований – гифов. Гифы бывают одноклеточные или многоклеточные.

Грибы объединяют признаки растений и животных. У многих грибов внутри гифов нет клеточных стенок. Переплетаясь, гифы образуют подобную ткани структуру. Клетки таких гифов делятся лишь в одном направлении.

Органы высших многоклеточных растений и регуляция их функций

Органы высших растений делятся на вегетативные и генеративные. Наиболее развиты органы у покрытосеменных. К вегетативным органам относят побег и корень, к генеративным – цветок, семена, плод. Все высшие растения имеют побег и (кроме мохообразных) корень.

Вегетативные органы высших растений

Вегетативные органы служат для поддержания индивидуальной жизни растения. Почти все вегетативные органы и большинство их видов способны к вегетативному размножению. Древнейшим из вегетативных органов является побег. Корень возникает позднее (отсутствует у мохообразных).

Для корня и стебля характерно осевое строение. Они состоят из концентрических слоев, образованных определенными тканями. Многолетний стебель дерева, например, построен из концентрических слоев – коры, камбия, древесины и сердцевины.

Корень

Корень – это осевой подземный орган.

Корень – это осевой подземный орган.

Основные функции корня

Обеспечивает закрепление растения в почве, всасывание почвенного водного раствора солей и транспорт его к надземным частям растения.

Дополнительные функции корня

Запасание питательных веществ, фотосинтез, дыхание, вегетативное размножение, выделение, симбиоз с микроорганизмами, грибами. Первые настоящие корни появились у папоротникообразных.

Зародыш корня называется зародышевым корнем и закладывается одновременно с почкой в зародыше семени.

Виды корней у растений

Виды корней у растений

У растений различают:

1. Главный корень. Он образуется из зародышевого и сохраняется на протяжении всей жизни. Всегда один.
2. Боковые корни. Ответвляются от корней (главного, дополнительных, боковых). Образуют при ветвлении корни 2-го, 3-го и т. д. порядка.
3. Дополнительные корни. Образуются в любой части растения (стебле, листьях).

Совокупность всех корней растения образует корневую систему. Корневая система формируется в течение всей жизни растения. Ее формирование обеспечивают преимущественно боковые корни.

Типы корневой системы

Типы корневой системы

Различают два типа корневой системы: стержневую и мочковатую.

Стержневая корневая система

Стержневая система имеет хорошо развитый главный корень, который развивается из зародышевого и ветвится за счет боковых корней. Главный корень способен проникать на значительную глубину.

Мочковатая корневая система

Мочковатая корневая система образована совокупностью дополнительных, растущих от стебля, и боковых корней. Главный корень в ней отсутствует.

Формируется мочковатая корневая система во время кущения.

На подземной части стебля при этом образуется узел кущения, из которого развиваются дополнительные побеги, то есть происходит подземное ветвление стебля, с многочисленными дополнительными корнями.

Тип корневой системы является таксономическим признаком: для двудольных характерна преимущественно стержневая корневая система, для однодольных и некоторых травянистых двудольных – мочковатая.

У однодольных растений при прорастании семени главный корень отмирает или развивается слабо, а из тканей стебля прорастают дополнительные, которые образуют мочковатую корневую систему.

Поверхность корневой системы значительно больше, чем поверхность надземной части. У разных видов растений различаются число и длина корней. Особенно глубоко проникает в почву стержневая корневая система. Например, корни осота проникают в почву на глубину 6 м, у люцерны посевной – на 10-12 м, у деревьев – еще глубже (свыше 20 м).

Человек использует знания по формированию корневых систем при пересаживании рассады овощных и декоративных культур.

Чем лучше развита корневая система у растений, тем больше площадь питания, надземная часть растения, то есть можно получить больший урожай.

У проростка отщепляется кончик главного корня, чтобы усилить ветвление за счет образования новых, разрастания боковых корней. Этот способ получил название пикирования (от франц. пика, пикетка – копье).

Свойство растений – разрастание корневых систем в почве – используют для закрепления оврагов, подвижных песков.

Внутреннее строение корня

Внутреннее строение корня

Все корни имеют подобное строение. На продольном разрезе можно выделить участки, разные по строению и функциям – зоны корня.

Зона деления

Расположена на самом кончике корня. Ее размеры – 2-3 мм. Состоит из клеток образовательной ткани (меристемы), которые постоянно делятся. Из них ведут начало все другие клетки корня.

От повреждений зона корня покрыта корневым чехликом. Корневой чехлик есть у всех растений, которые растут на суше. Его нет у водных растений. Клетки чехлика живые, тонкостенные. Извне они выделяют слизь, которая способствует передвижению (уменьшает трение) его в почве во время роста корня.

Корневой чехлик нарастает с внутренней стороны благодаря зоне деления (у двудольных) или собственной отделенной меристеме (у однодольных) и спушивается с внешней.

Клетки корневого чехлика способны реагировать на влияние силы тяжести и обуславливают положительный геотропизм корня – рост к центру земли.

У некоторых растений, которые имеют дыхательные корни, наблюдается отрицательный геотропизм – рост корней в противоположном направлении.

Зона роста (растяжения)

Размеры ее – несколько миллиметров.

Клетки растут, растягиваются, приобретают постоянную форму и размер, в верхней части зоны – дифференцируются, то есть проявляют принадлежность к той или иной ткани. Первыми определяются ведущие ткани. Во время роста клеток эта зона продвигает кончик корня с зоной деления и корневым чехликом вглубь грунта.

Всасывающая зона (зона корневых волосков)

Ее размеры – 5-20 мм. В этой зоне выделяют внешний слой – эпиблему (ризодерму), слой первичной коры и центральный цилиндр. Эпиблема – это один слой тонкостенных клеток, которые плотно прилегают одна к другой и образуют корневые волоски.

Корневые волоски – это отростки клеток эпиблемы, размеры которых значительно превышают размеры самой клетки. Размеры их достигают нескольких миллиметров.

У травянистых растений они крупнее, чем у древесных. Можно увидеть невооруженным глазом – имеют вид пуха. Живут до 20 суток, потом отмирают.

На молодых участках корня постепенно вместо отмерших формируются новые путем разрастания клеток эпиблемы.

Корневые волоски имеют очень тонкие клеточные стенки, которые облегчают поглощение питательных веществ, растворенных в воде из почвы. Ядро расположено в верхней части клетки. Почти весь объем занимает вакуоль. Вокруг клетки образуется слизистый чехол.

Он способствует лучшему контакту с частичками почвы и привлекает бактерии. Корневые волоски выделяют в окружающую среду органические кислоты (яблочную, щавелевую, лимонную), которые растворяют минеральные вещества.

В корневые волоски вода с растворенными в ней веществами поступает по законам осмоса, так как концентрация раствора веществ в вакуолях почти всегда больше, чем в почве. Благодаря волоскам площадь поверхности корня в сотни раз превышает площадь надземной части растения.

В сухой почве корневые волоски развиваются интенсивнее, чем во влажной. Когда влаги много, волоски совсем не развиваются.

Первичная кора образована несколькими слоями живых клеток. Клеточные стенки внешних слоев способны к утолщению.

Центральный цилиндр содержит проводящую систему и кольцо живых клеток образовательной ткани – перицикл.

Проводящая зона (зона боковых корней)

Расположена над всасывающей зоной. Это посредник между всасывающей зоной корня и надземной частью растения. Не имеет корневых волосков, поэтому эта зона не способна поглощать вещества. Проводящая система этой зоны проводит воду и минеральные вещества из корня в стебель (восходящий ток). По размерам эта зона наиболее длинная (до нескольких метров). В ней происходит ветвление корней.

На поперечном разрезе во всасывающей зоне корень состоит из однослойной ризодермы. Под ней – кора, которая состоит из множества слоев основной ткани. От центрального цилиндра кора корня отделена одним слоем мертвых клеток.

Между мертвыми клетками расположены живые пропускные клетки, которые легко пропускают воду с растворенными веществами в сосуды центрального цилиндра. Центральный осевой цилиндр окружен клетками перидермы, из которой образуются боковые корни в проводящей зоне. В центральной части расположены элементы проводящей ткани – сосуды и ситовидные трубки.

Сосуды ксилемы образуют лучи, которые идут от периферии к центру. Между лучами ксилемы расположены группы клеток флоэмы. Это первичное строение корня.

Первичное строение у большинства растений (голосеменных и покрытосеменных) корня сохраняется недолго и заменяется вторичным. Последнее возникает с появлением боковой меристемы – камбия. За его счет получаются вторичные элементы ксилемы и флоэмы. Первичная кора отмирает и слущивается.

Органный уровеньУровни организации живого

Царство растений. Строение (ткани, клетки, органы), жизнедеятельность и размножение растительного организма (на примере покрытосеменных растений). Распознавание (на рисунках) органов растений

Царство — одна из высших ступеней биологической систематики. Растения, как таксон, этого высокого уровня объединяет 400 тыс. видов организмов — от микроскопических водорослей до гигантской секвойи, высота которой достигает 100 м. Общее свойство растений — фотоавтотрофный способ питания.

Царство растений

Растения — объект изучения науки ботаники. Основы одной из старейших отраслей научного знания заложил Теофраст — ученик древнегреческого ученого и философа Аристотеля.

Современная ботаника представляет собой комплекс наук. Крупнейшие отрасли: морфология, физиология, систематика, происхождение растений. Отдельные крупные группы внутри биологического царства изучают частные ботанические науки.

Например, предмет альгологии — водоросли.

Сходство строения клеток, механизмов обмена веществ и роста позволяют объединить растения с животными и грибами в группу эукариот.

Отличительные признаки растительного организма:

• Автотрофное питание.
• Пластиды в клетках;
• Целлюлозная клеточная стенка.
• Способность к постоянному росту.
• Характер ответа на внешние изменения.
• Относительная неподвижность.
• Связь с субстратом.
• Разветвленное тело.

Фотосинтез осуществляется в клетках, обладающих зелеными пластидами. Растения в экосистемах являются продуцентами, так как сами для себя создают органические вещества. Выделяемый при фотосинтезе кислород используют для аэробного дыхания другие живые организмы. Молекулы О2 образуют защитный озоновый экран в атмосфере (Рис. 1).

Рис. 1. Фотосинтез

Царство растений (научное название Plantae) объединяет 12 отделов, из которых 4 — водоросли, 2 — мхи. В состав биологического царства также входят плауны, папоротники, хвойные и цветковые. Другие отделы представлены малым числом семейств, родов и видов.

Тело водорослей — талом (слоевище) — состоит из сходных по строению и функциям клеток. Вода обеспечивает водоросли (Algae) углекислым газом и кислородом, поддерживает тело, поэтому нет необходимости в механических тканях.

Высшие растения отличаются наличием тканей и органов. Сформированы многоклеточные органы полового и бесполого размножения. К высшим относятся споровые и семенные растения.

Как установили палеонтологи, низшие растения появились около 2 млрд. лет назад. Древние псилофиты вышли из воды на сушу. Это уже были высшие растения, лишенные корней, но имеющие сосуды — группы клеток для проведения воды к фотосинтезирующим клеткам. Сформировались защитные и механические ткани.

Выходу растений на сушу способствовали ароморфозы:

• возникновение эукариотической клетки;
• появление фотосинтеза;
• многоклеточность, дифференциация клеток;
• мейоз и оплодотворение;
• обособление гаплоидного и диплоидного поколений, их чередование в цикле развития;
• появление семени у древних папоротников;
• формирование цветка.

Покрытосеменные, или цветковые, заняли господствующее положение в царстве растений после голосеменных. Многие виды и более крупные систематические группы низших растений исчезли полностью или угасают.

Строение (ткани, клетки, органы растительного организма)

Растительные клетки содержат ядро, являются эукариотическими (хотя бы на одном из этапов развития). Органоиды в цитоплазме сходны у растений и животных (Рис. 2).

Рис. 2. Строение растительной клетки

Черты отличия клеточного строения растений от животных:

• есть пластиды, хлорофилл;
• над плазматической мембраной сформирована целлюлозная клеточная стенка;
• имеется крупная центральная вакуоль, наполненная клеточным соком;
• крахмал содержится в цитоплазме в виде зерен.

Ткани — группы клеток, сходных по происхождению, строению и функциям (Табл. 1). Всего у растений насчитывается от 20 до 30 типов таких скоплений клеток.

Таблица 1

Описание тканей цветковых растений

Название	Локализация	Функции
Образовательная	Верхушка побега, кончик корня, основания листьев, междоузлия.	Образование других типов тканей; верхушечный и другие типы роста; регенерация повреждений.
Покровная	Кора, кожица листа, стебля, корневые волоски.	Защита; газообмен с внешней средой; испарение.
Основная	Листья, стебель, плоды.	Фотосинтез; газообмен с окружающей средой; запасание воды; накопление продуктов обмена веществ.
Механическая	Лубяные и древесные волокна, каменистые клетки.	Образование наружного и внутреннего каркасов для опоры и защиты.
Проводящая	Сосуды древесины, ситовидные трубки.	Транспортировка воды и минеральных веществ к листьям; проведение органических веществ от листьев к другим органам.
Выделительная	Железистые клетки, волоски, нектарники, млечники.	Образование млечного сока, влаги, нектара; накопление продуктов обмена.

Через устьица происходит испарение воды, газообмен. Специальные образования состоят из щели и замыкающих клеток. Последние имеют относительно толстые внутренние стенки, способные изменять форму и открывать устьица.

Органы цветковых растений

Орган — часть тела живого организма, состоящая из одного типа тканей, выполняющая определенные функции. Органы растений образуют две группы — вегетативные и генеративные.

Вегетативные — корень и побег, состоящий из стебля, листьев и почек. Вместе они обеспечивают обмен веществ и рост.

Генеративные органы у цветковых — цветок, семя и плод — участвуют в половом размножении (Рис. 3).

Рис. 3. Органы растения

Функции корня:

• закрепление растения;
• снабжение водой и минеральными веществами;
• запасание питательных веществ;
• вегетативное размножение.

Клетки и ткани корня образуют четыре зоны: роста, всасывания, проведения и корневой чехлик. Последний защищает зону роста, облегчает движение между частицами почвы. Клетки корневых волосков в зоне всасывания поглощают воду с растворенными в ней минеральными веществами.

Зона проведения выполняет функцию транспортирования веществ из корня в стебель, листья. Также, в этой зоне у растений возможно закладывание почек, запасание питательных веществ.

Все корни растения образуют его корневую систему. Выделяют главный, боковые и придаточные корни. У двудольных растений стрежневая корневая система с хорошо развитым главным корнем. Однодольные растения имеют мочковатую корневую систему. Главный корень неотличим от придаточных.

Различия в функциях корней:

• воздушные позволяют эпифитам поглощать воду из воздуха, как происходит у филлокактусов, орхидей;
• дыхательные отрастают у видов, обитающих на мелководьях, на чрезмерно влажной почве;
• ходульные помогают выживать растениями в приливной зоне, на зыбкой почве;
• корнеплоды и корневые клубни запасают питательные вещества;
• цепляющиеся помогают закреплению стебля на опоре;
• опорные поддерживают развесистую крону.

Корни бобовых формируют симбиоз с азотфиксирующими бактериями. Деревья образуют симбиоз с грибами, что позволяет получать больше воды из почвы. Грибы взамен получают органические вещества, созданные растением.

Побег — стебель с листьями и почками. Они могут быть расположены поочередно, супротивно (напротив друг друга), мутовками (группами), спирально. В строении побегов различают места прикрепления листьев — узлы. Участок побега между соседними узлами — междоузлие. Побег выполняет разные функции: дыхания, фотосинтеза, транспорта веществ.

По продолжительности жизни и степени одревеснения выделяют следующие жизненные формы растений: деревья, кустарники, травы. Последние еще делят на одно-, дву- и многолетние. Первые завершают жизненный цикл в течение 1 года. Двулетние в первый год образуют только вегетативные органы, на второй — цветут и образуют семена. Многолетники живут и цветут в течение продолжительного периода времени.

Почка — зачаточный побег. Различают вегетативные и генеративные почки. Вторые обычно более крупные, округлой формы. Внутри находится зачаток цветка.

Стебель — вегетативный орган растения, выполняющий функции опоры, проведения и запасания веществ. Для стебля характерны рост и ветвление. Орган принимает участие в вегетативном размножении. По характеру роста различают прямостоячие, ползучие, лазающие, цепляющиеся и вьющиеся стебли. К видоизменениям органа относят корневища, луковицы и клубни.

Лист обеспечивает фотосинтез, транспирацию (испарение воды), газообмен с внешней средой. Фотосинтез происходит в паренхиме листа. В строении органа выделяют листовую пластинку и черешок. В зависимости от количества этих составных частей различают простые и сложные листья. Форма и расположение на стебле, характер жилкования — важные систематические признаки.

Видоизменения листьев — приспособление к среде обитания:

• мясистые чешуи;
• сухие чешуи;
• колючки;
• усики.

Листья отличаются по размеру. У ряски, вольфии бескорневой они крошечные, у тропических пальм достигают нескольких метров в длину.

Цветок — это видоизмененный генеративный побег, который развивается из генеративной почки (Рис. 4). Строение цветка — важнейший систематический признак.

Рис. 4. Части цветка: 1— цветоножка и цветоложе; 2 — чашечка; 3 — лепестки венчика; 4 — тычинки; 5 — пестик.

Тычинка состоит из пыльника с пыльцой и тычиночной нити. В строении пестика различают верхнюю часть — рыльце и столбик, нижнее образование — завязь. Внутри находится семяпочка, из которой после оплодотворения развивается семя. Стенки завязи разрастаются и образуют плод.

Если в цветке имеются пестики и тычинки, то он относится к обоеполым. Однополые содержат только тычинки или только пестики. На однодомном растении расположены и тычиночные, и пестичные цветки. На двудомных развиваются или тычиночные, или пестичные цветки.

Упорядоченное расположение частей цветка отражают в формуле — условной записи строения с помощью обозначений (условных знаков). Например:

• ⚥ — символ обоеполого,
• ♀ — пестичного,
• ♂ — тычиночного цветка.

Семя — генеративный орган, который служит для распространения семенных растений, содержит запас питательных веществ для зародыша. Последний имеет все вегетативные органы в зачаточном состоянии.

Плод развивается из завязи цветка, служит для защиты и распространения семени. В зависимости от консистенции околоплодника, возникающего из стенок завязи, различают сухие и сочные плоды. Они могут быть одно- или многосемянными.

Жизнедеятельность растительного организма

Растение — живой организм, для которого характерны особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, раздражимость, развитие и воспроизведение. Основные метаболические процессы — фотосинтез, кислородное дыхание, корневое питание, водный обмен (Рис. 5).

Рис. 5. Жизнедеятельность растений

Фотосинтез происходит в зеленых клетках. Суть процесса — преобразование энергии света в энергию химических связей органических соединений. В превращениях веществ и усвоении энергии велика роль зеленого пигмента хлорофилла. Конечные продукты — сахар и крахмал.

Почвенное питание — процесс поглощения корнем воды с растворенными минеральными веществами. Неорганические соединения необходимы растениям для синтеза углеводов и белков, нуклеиновых кислот, АТФ. Недостаток питательных веществ приводит к минеральному голоданию растительного организма.

Клеточное дыхание у растений — процесс окисления органических соединений до углекислого газа и воды. Кислород поступает во все органы на свету и в темноте. Фотосинтез протекает только в зеленых клетках на свету. Дыхание, фотосинтез и водный обмен тесно связаны. Недостаток света, кислорода, воды отрицательно сказывается на жизнедеятельности растительного организма.

Размножение растений

Покрытосеменные размножаются вегетативным и половым способами. Первый тип воспроизведения себе подобных происходит за счет отделения и самостоятельного развития вегетативных органов либо их частей.

Вегетативное размножение в природе осуществляется с помощью корневищ, клубней, луковиц, отпрысков, усов, выводковых почек и черенков.

В практике растениеводства получили широкое распространение такие способы как черенкование, прививка, деление корневища, клональное размножение.

В половом размножении участвуют половые клетки. Они формируются в разных частях цветка — пыльцевом зерне и внутри семязачатков. Слияние гамет — оплодотворение — происходит после опыления. Так называют процесс переноса пыльцы на рыльце пестика.

У растений происходит двойное оплодотворение. Из вегетативной клетки пыльцы после опыления образуется трубка, растущая внутри пестика. Она достигает семязачатка. По пыльцевой трубке двигаются два спермия.

Один из них сливается с яйцеклеткой, другой — с центральной клеткой. Образуются зигота и триплоидная клетка, обеспечивающая зародыш запасом питательных веществ.

Созревшие семена и плоды распространяются ветром, животными, водой, человеком.

Рис. 6. Развитие растения из семени

Процесс индивидуального развития, или онтогенез, делится у растений на эмбриональный, вегетативный, генеративный периоды и старение. Длительность каждого этапа онтогенеза зависит от видовой принадлежности растительного организма (Рис. 6).

Раздражимость — способность воспринимать и отвечать на воздействия окружающей среды. Растения реагируют на внешние изменения не так, как животные. Реакция сводится к перестройке метаболизма, ростовым движениям. При неблагоприятных воздействиях закрываются устьица, останавливаются рост и развитие.

Растения могут реагировать движениями на восход и заход солнца. При появлении светила к нему поворачиваются стебель с листьями и распускаются цветки. Ростовой изгиб в сторону света получил название «фототропизм». Изменение освещенности, осадки и другие изменения в природе вызывают открывание и закрывание устьиц, цветков, сворачивание листьев.

Растительный организм — целостная система, в которой каждый орган выполняет определенные функции в тесной связи с остальными. Сложные процессы регулируются с помощью биоэлектрических импульсов, фитогормонов.

Смотри также: