какая зона корня обеспечивает рост корня в длину
Зоны корня: роста, растяжения, всасывания, проводящая. Внутренне строение корня растения
На продольном разрезе различают следующие зоны корня (участки корня растения):
Зоны корня
Роста
Зона роста (зона деления) корня занимает кончик длиной 2-3 мм. Это зона активно делящихся клеток, меристема корня. Все ткани корня возникают из этой образовательной ткани.
Зона роста покрыта корневым чехликом, который защищает ее от повреждений и облегчает продвижение корня в почве. Клетки чехлика обладают повышенным тургором. По мере углубления корня в почве они стираются, наружный слой их слущивается, а изнутри нарастают новые клетки за счет меристемы корня.
Растяжения
В зоне растяжения клетки сильно увеличиваются в продольном направлении и становятся цилиндрическими. В них появляются большие вакуоли. Совокупный рост клеток этой зоны создает силу, благодаря которой корень углубляется в почву.
Эта зона также невелика и занимает несколько миллиметров. В верхней ее части клетки начинают специализироваться, превращаясь окончательно в зоне всасывания в сосуды, трахеиды и другие виды клеток корня.
Всасывания
Зона всасывания корня имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Поверхность ее защищена покровной тканью — кожицей с корневыми волосками. Под кожицей находится кора корня, окружающая его центральную часть с проводящей системой.
Корневые волоски и корневой чехлик развиты у наземных растений; у водных и растений-паразитов они отсутствуют. На поперечном срезе через всасывающую зону видно первичное строение корня.
Проводящая
Проводящая зона — вся остальная часть корня, начиная от всасывающей и до стебля растения. Этот участок имеет более плотную покровную ткань, утолщен, число сосудов и ситовидных трубок увеличено за счет деятельности камбия.
Зона проведения корня — посредник между всасывающей зоной и надземной частью растения.
Сводная таблица строения и функций зон корня
Название зоны | Особенности строения | Функции |
---|---|---|
Зона деления | Мелкие живые клетки, быстро делятся | Начало всех остальных зон и тканей корня |
Зона роста | Клетки растут и увеличиваются в размерах | Обеспечивает основной рост корня |
Зона всасывания | Наружный слой, представлен клетками с корневыми волосками | Обеспечивает всасывание воды с растворенными в ней полезными веществами |
Зона проведения | Хорошо развиты проводящие ткани | Транспортная |
Внутреннее строение корня растения
Наружная покровная ткань корня — кожица — отличается от кожицы стебля и листа наличием корневых волосков, отсутствием устьиц и кутикулы, легкой проницаемостью для воды, поглощающей способностью.
Клетки кожицы располагаются в один слой. Многие из них имеют корневые волоски — удлиненные цилиндрические выросты внешней стенки клеток кожицы, длиной от 0,15мм до 1см при поперечнике в сотые доли миллиметра. Ядро клетки переходит в корневой волосок и располагается обычно на самом его конце.
В цитоплазме корневого волоска кроме ядра содержатся вакуоли с клеточным соком, бесцветные пластиды. Поверхность волосков покрыта слизистым веществом, склеивающим их с частичками почвы.
Корневые волоски недолговечны. Формируются они за 30-40 часов, живут 10-20 дней, затем отмирают. На смену их на молодом участке корня образуются новые, а участок с отмершими волосками становится проводящей зоной. Количество корневых волосков на 1мм 2 достигает нескольких сотен (например, у кукурузы — 425, у гороха — 230). Благодаря их наличию всасывающая поверхность корня увеличивается в десятки раз.
Кора корня, прилегающая к кожице изнутри, состоит из расположенных в несколько рядов клеток основной ткани. Клетки коры имеют разные размеры. Непосредственно под кожей они крупные, а в слоях, лежащих глубже, — более мелкие.
Самый внутренний слой коры (энтодерма), облегающий центральную часть корня (центральный цилиндр) с проводящей системой, состоит из одного ряда плотно уложенных клеток. Наружные их стенки (со стороны коры) тонкие, а боковые и внутренние — утолщены и непроницаемы для воды и газов.
Между толстостенными клетками есть небольшое число тонкостенных, расположенных против сосудов центрального цилиндра. Это пропускные клетки, они проводят воду из коры корня в сосуды центрального цилиндра.
Центральный цилиндр занимает срединную часть стебля и состоит из различных тканей. Наружный его слой, примыкающий изнутри к энтодерме, состоит из тонкостенных паренхимных клеток и называется перициклом, или корнеродным слоем.
Клетки перицикла (вторичная образовательная ткань) периодически делятся и дают начало боковым корням, паренхиме корня, придаточным почкам корнеотпрысковых растений, камбию.
Далее, к центру осевого цилиндра, располагается закрытый сосудисто-волокнистый пучок, в котором чередуются участки флоэмы и ксилемы, расположенные радиально. Центр осевого цилиндра корня у большинства видов растений занят одним крупным или несколькими мелкими сосудами. У некоторых видов центр занят клетками основной ткани (паренхимы), заполняющей также промежутки между флоэмными и ксилемными участками.
Строение корня. Зоны (участки) корня
Вопрос 1. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень?
На продольном разрезе растущего корня можно видеть несколько зон: зону деления клеток, зону роста, зону всасывания и зону проведения (рис. 1).
Рис. 1. Схема строения кончика корня (продольный разрез):
1 — корневой чехлик; 2 — зона деления;
3 — зона растяжения клеток;
4 — зона корневых волосков.
В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину. Клетки, переставшие делиться, вытягиваются вдоль оси корня и увеличиваются в размерах (зона роста или растяжения). На расстоянии 1—3 мм от кончика корня начинается зона всасывания длиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В этой зоне покровные клетки корня образуют выросты — корневые волоски, поглощающие воду и минеральные соли. Поверхность корневого волоска покрыта слизью, которая контактирует с коллоидными растворами почвы. Этим объясняется эффективное всасывание. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10—20 дней. Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения.
Вопрос 2. Каково значение корневого чехлика?
Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются за счет клеток точки роста. Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений (например, твёрдых частичек почвы).
Вопрос 3. Где располагается зона деления клеток? Чем ее клетки отличаются от клеток других зон?
Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста (меристемы). Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Эта зона корня называется зоной деления. В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину.
Вопрос 4. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет?
За зоной растяжения находится зона зсасывания. В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет эпиблему (ризодерму) — покровную ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой располагается первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр. При помощи корневых волосков происходит всасывание из почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая — это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10—20 дней.
Вопрос 5. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания?
Корневые волоски всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами. Поэтому участок корня, на котором находятся корневые волоски, принято называть зоной всасывания.
Вопрос 6. Где расположена зона проведения корня? Почему ее так называют?
Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения. Ее функция — транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растения и транспорт органических веществ из стебля в корень. По клеткам этого участка корня вода с растворенными минеральными веществами перемещается к стеблю вверх, а органические вещества из листьев и стебля поступают для питания корня. В этой зоне закладываются боковые корни.
Вопрос 7. Что такое ткань?
Ткань — это совокупность клеток, сходных по морфологическим и физиологическим признакам и выполняющих определенные функции. Орган состоит обычно из нескольких тканей. Различают образовательные, покровные, проводящие, механические, основные и выделительные (секреторные) ткани.
Вопрос 8. Какие ткани различают в корнях растений?
Все виды тканей характерны для корня. Образовательная ткань входит в состав кончика корня, что делает возможным нарастание корня в длину. В толщину корень растёт за счет деления клеток камбия, который тоже представляет собой образовательную ткань. Покровная ткань составляет эпидерму корня. Проводящая ткань в корне находится в зоне проведения (сосуды и ситовидные трубки). Элементы проводящей системы вместе с волокнами механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волокнистые пучки хорошо видны в листьях в виде жилок, они распространены в корнях. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.
Зоны корня
В строении корней большинства растений выделяются несколько зон (перечислены от кончика корня):
Для каждой зоны характерны свои группы тканей и свои функции.
Корень постоянно растет своей верхушкой (кончиком). Поэтому клетки одной зоны постепенно превращаются в клетки другой, находящейся дальше от кончика корня (за исключением корневого чехлика). Так, верхние клетки зоны деления становятся клетками зоны роста, а более дальние от кончика клетки зоны роста становится клетками зоны всасывания, клетки зоны всасывания рано или поздно становятся клетками зоны проведения.
Корневой чехлик
Корневой чехлик прикрывает кончик корня. У корней многих растений его можно увидеть без увеличительных приборов. Корневой чехлик выглядит как более темное и плотное образование на кончике корня.
Главная функция корневого чехлика — это предохранение верхушки корня, где находится зона деления с клетками образовательной ткани, от повреждений.
Клетки корневого чехлика живые, однако живут мало. Они постепенно слущиваются. От зоны деления образуются новые клетки корневого чехлика.
Те клетки, которые отделяются от чехлика, некоторое время остаются живыми и выделяют слизь, которая облегчает проникновение корня среди частиц почвы, а также растворяет минеральные вещества. Ведь только в растворенном виде они могут быть в дальнейшем поглощены корнем.
В центре чехлика находятся крахмальные зерна, с их помощью корень определяет, где верх, а где — низ. Корень обладает положительным геотропизмом, т. е. растет вниз.
Зона деления корня
Зона деления находится под корневым чехликом. Ее размер около 1 мм. В этой зоне клетки постоянно делятся.
Клетки зоны деления мелкие, находятся близко друг к другу, их ядра достаточно большие, а цитоплазма густая. Вместе они составляют образовательную ткань.
Зона роста корня
Выше зоны деления находится зона роста корня, составляющая в длину несколько миллиметров. Иногда эту зону называют зоной растяжения. Здесь клетки увеличиваются в размерах, в основном за счет вытягивания в длину. Соответственно, это приводит к росту всего корня в длину. У клеток зоны роста клеточная стенка еще не жесткая, именно это позволяет им растягиваться.
Зона всасывания корня
Зона всасывания находится над зоной роста, обычно ее длина более сантиметра. Здесь у каждой поверхностной клетки образуется вырост, который называют корневым волоском. Корневые волоски можно увидеть невооруженным глазом у проростков многих растений. Все вместе они выглядят как пушок, состоящий из беловатых тонких волосков. Каждый волосок обычно в длину не более 1 см.
Корневой волосок состоит из клеточной оболочки, цитоплазмы, ядра, лейкопластов и вакуоли.
Корневые волоски живут у большинства растений всего несколько дней. Верхние волоски являются более старыми и постепенно отмирают. Зато снизу верхние клетки зоны роста становится клетками зоны проведения. Здесь у поверхностных клеток отрастают волоски.
Главная функция зоны всасывания — это поглощение из почвы воды и растворенных в ней минеральных веществ. Осуществляется эта функция с помощью корневых волосков. Они проникают между частичками почвы, опутывают их и, таким образом, всасывают из почвы водных раствор.
После того как поверхностные клетки всосали водный раствор, он продвигается по внутренним клеткам корня к центральной оси, где находятся клетки зоны проведения.
Зона проведения корня
После зоны всасывания ближе к стеблю находится зона проведения. У этой зоны главная функция — это проведение поглощенного в зоне всасывания водного раствора вверх к стеблю. Водный раствор двигается по сосудам. С другой стороны, от стебля к корню идут органические питательные вещества, корню они нужны для роста, развития и других процессов жизнедеятельности. Органические вещества передвигаются по другим типам клеток.
Волокна проводящей системы есть не только в зоне проведения корня. Ее клетки заходят в другие зоны, расположенные ближе к кончику корня.
Зоны корня
На продольном разрезе кончика корня можно выделить несколько зон: деления, роста, всасывания и проведения.
Корневой чехлик не относится к зонам корня. Он покрывает снаружи и защищает верхушку корня, его точку роста, состоящую из образовательной ткани. Клетки корневого чехлика живые. Наружные клетки корневого чехлика при слущивании выделяют слизь, защищающую нежные молодые клетки кончика корня от повреждений и облегчающую продвижение корня в почве.
1. Зона деления, или конус нарастания, находится под корневым чехликом и представлена клетками верхушечной образовательной ткани. Здесь клетки постоянно делятся и тем самым способствуют росту корня в длину и развитию других зон. Длина зоны деления около 1 мм.
2. Зона растяжения, или зона роста, состоит из образовательной ткани. Ее клетки имеют крупные ядра, тонкие стенки и густую зернистую цитоплазму без вакуолей. Здесь клетки интенсивно растут, вытягиваются вдоль корня и начинают дифференцироваться. Деление клеток почти отсутствует. Протяженность ее – несколько миллиметров.
3. Зона всасывания или поглощения, или зона корневых волосков, длинной до несколько сантиметров, начинается над зоной растяжения. Здесь отдельные клетки кожицы корня вытягиваются, образуя наружные выросты длинной от 1–2 до 20 мм – корневые волоски, которые по мере роста вытягиваются, покрываются слизью. Тонкие наружные оболочки корневых волосков тесно соприкасаются с частицами почвы, что способствует всасывающей функции, т. е. поглощению растворов минеральных веществ.
4. Проводящая зона покрыта пробковой тканью находится над всасывающей зоной и расположена в центре корня. Она включает первичную флоэму (луб) и первичную ксилему (древесину).
Проводящая система обеспечивает восходящий по древесине ток воды и минеральных веществ из корня в стебель, и нисходящий ток – передвижение органических веществ по лубу из стебля в корень. Состоит она из сосудисто-волокнистых пучков. Основные проводящие элементы флоэмы – ситовидные трубки, ксилемы – трахеи (сосуды) и трахеиды. В этой зоне отсутствуют волоски, но много боковых корней.
У однодольных растений такое строение сохраняется в течение всей жизни, у двудольных – только на первых этапах развития. Но уже в течение первого года жизни у некоторых двудольных наблюдаются вторичные изменения в корне, связанные с появлением образовательной ткани – камбия.
Камбий закладывается между ксилемой и флоэмой, замыкая первичную ксилему в центре и отодвигая первичную флоэму к периферии. За счет деления клеток камбия корень двудольных растений растет в толщину.
Строение корня. Зоны (участки) корня
Вопрос 1. Какие участки (зоны) можно различить, рассматривая молодой корень?
На продольном разрезе растущего корня можно видеть несколько зон: зону деления клеток, зону роста, зону всасывания и зону проведения (рис. 1).
Рис. 1. Схема строения кончика корня (продольный разрез):
1 — корневой чехлик; 2 — зона деления;
3 — зона растяжения клеток;
4 — зона корневых волосков.
В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину. Клетки, переставшие делиться, вытягиваются вдоль оси корня и увеличиваются в размерах (зона роста или растяжения). На расстоянии 1—3 мм от кончика корня начинается зона всасывания длиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. В этой зоне покровные клетки корня образуют выросты — корневые волоски, поглощающие воду и минеральные соли. Поверхность корневого волоска покрыта слизью, которая контактирует с коллоидными растворами почвы. Этим объясняется эффективное всасывание. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10—20 дней. Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения.
Вопрос 2. Каково значение корневого чехлика?
Точка роста одета корневым чехликом. Корневой чехлик образован живыми клетками, которые слущиваются и замещаются за счет клеток точки роста. Корневой чехлик защищает точку роста от механических повреждений (например, твёрдых частичек почвы).
Вопрос 3. Где располагается зона деления клеток? Чем ее клетки отличаются от клеток других зон?
Корень нарастает в длину за счет верхушечной точки роста (меристемы). Она состоит из образовательной ткани, клетки которой способны к постоянному делению. Эта зона корня называется зоной деления. В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину.
Вопрос 4. Что такое корневой волосок? Какое строение он имеет?
За зоной растяжения находится зона зсасывания. В ней наблюдается дифференциация клеток на ткани. Зона всасывания снаружи несет эпиблему (ризодерму) — покровную ткань, каждая клетка которой образует корневой волосок. За эпиблемой располагается первичная кора, перицикл и центральный осевой цилиндр. При помощи корневых волосков происходит всасывание из почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая — это облегчает всасывание. Почти всю клетку корневого волоска занимает крупная вакуоль, а ядро располагается у верхушки волоска. С ростом корня корневые волоски погибают, и зона всасывания образуется заново. Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10—20 дней.
Вопрос 5. Почему одну из зон корня называют зоной всасывания?
Корневые волоски всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами. Поэтому участок корня, на котором находятся корневые волоски, принято называть зоной всасывания.
Вопрос 6. Где расположена зона проведения корня? Почему ее так называют?
Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения. Ее функция — транспорт воды и минеральных веществ в надземные органы растения и транспорт органических веществ из стебля в корень. По клеткам этого участка корня вода с растворенными минеральными веществами перемещается к стеблю вверх, а органические вещества из листьев и стебля поступают для питания корня. В этой зоне закладываются боковые корни.
Вопрос 7. Что такое ткань?
Ткань — это совокупность клеток, сходных по морфологическим и физиологическим признакам и выполняющих определенные функции. Орган состоит обычно из нескольких тканей. Различают образовательные, покровные, проводящие, механические, основные и выделительные (секреторные) ткани.
Вопрос 8. Какие ткани различают в корнях растений?
Все виды тканей характерны для корня. Образовательная ткань входит в состав кончика корня, что делает возможным нарастание корня в длину. В толщину корень растёт за счет деления клеток камбия, который тоже представляет собой образовательную ткань. Покровная ткань составляет эпидерму корня. Проводящая ткань в корне находится в зоне проведения (сосуды и ситовидные трубки). Элементы проводящей системы вместе с волокнами механической ткани образуют пучки. Сосудисто-волокнистые пучки хорошо видны в листьях в виде жилок, они распространены в корнях. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.