Структура на корена на растението
Основни функции на корена: осигурява закрепване на растението в почвата, усвояване на почвата воден разтворсоли и транспортирането й до надземните части на растението.
Допълнителни функции: съхранение на хранителни вещества, фотосинтеза, дишане, вегетативно размножаване, екскреция, симбиоза с микроорганизми, гъбички. Първите истински корени се появиха в папратите.
Кореновият зародиш се нарича зародишен корен и се образува едновременно с пъпката в семенния зародиш.
В растенията има:
Основен корен.Той се образува от ембриона и продължава през целия живот. Винаги сам.
Странични корени.Те се разклоняват от корените (основни, допълнителни, странични). При разклоняване образуват корени от 2-ри, 3-ти и т.н.
Адвентивни корени. Те се образуват във всяка част на растението (стъбло, листа).
Съвкупността от всички корени на растението образува кореновата система. Кореновата система се формира през целия живот на растението. Образуването му се осигурява главно от странични корени. Има два вида коренови системи: коренова и влакнеста.
Растежът на корена и неговото разклоняване продължава през целия живот на растителния организъм, т.е. практически е неограничен. Меристеми – учебнитъкани – разположени на върха на всеки корен. Делът на меристемните клетки е сравнително голям (10% от масата срещу 1% в стъблото).
Определянето на размера на кореновите системи изисква специални методи. Оказа се, че обща повърхносткорените обикновено надвишават повърхността на надземните органи 104-150 пъти. При отглеждане на едно растение ръж е установено, че общата дължина на корените му достига 600 км, а върху тях се образуват 15 милиарда коренови косми. Тези данни показват огромния потенциал за растеж на кореновите системи. Тази способност обаче не винаги се проявява. Когато растенията растат във фитоценози с достатъчно плътна структура, размерът на кореновата система значително намалява.
От физиологична гледна точка кореновата система не е хомогенна. Не цялата повърхност на корена участва в абсорбцията на вода. Във всеки корен има няколко зони (фиг. 1). Вярно е, че не винаги всички зони са изразени еднакво ясно.
Краят на корена е защитен отвън с коренова шапка, наподобяваща заоблена капачка, топяща се от живи тънкостенни продълговати клетки. Кореновата шапка служи като защита на точката на растеж. Клетките на кореновата шапка се обелват, което намалява триенето и улеснява проникването на корена дълбоко в почвата. Меристемната зона е разположена под кореновата шапка. Меристемата се състои от множество малки, бързо делящи се, гъсто опаковани клетки, почти изцяло изпълнени с протоплазма. Следващата зона е зоната на разтягане. Тук клетките увеличават обема си (разтягат се). В същото време в тази зона се появяват диференцирани ситовидни тръби, последвани от зона на коренови косми. С по-нататъшно увеличаване на възрастта на клетката, както и разстоянието от върха на корена, кореновите косми изчезват, започва кутинизация и суберизация на клетъчните мембрани. Абсорбцията на вода се извършва главно от клетките на зоната на удължаване и зоната на кореновата коса.
ориз. 1. Диаграма на структурата на корена:
А - надлъжен разрез: 1-коренна капачка; 2- меристема; 3-зона на разтягане; 4- зона на кореновите косми; 5- зона на разклоняване;
B - напречно сечение (по M.F. Danilova): 1 - ризодерма; 2 - коренна коса; 3 - паренхим; 4 - ендодерма; 5- Каспарови колани; 6 - перицикъл; 7 - флоема; 8 - ксилема. Пунктираните стрелки представляват пътищата на движение на веществата, абсорбирани от външния разтвор. Плътните стрелки са пътя на разтворите по симпласта; прекъсващ - път по апопласта.
Кореновата повърхност в зоната на кореновите косми е покрита с ризодерма. Това е еднослойна тъкан с два вида клетки, които образуват и не образуват коренови власинки. Сега е доказано, че клетките, които образуват кореновите власинки, имат специален тип метаболизъм. При повечето растения клетките на ризодермата имат тънки стени. След ризодермата до перицикъла са клетките на кората; кората се състои от няколко слоя паренхимни клетки. Важна характеристика на кората е развитието на системни големи междуклетъчни пространства. На границата на кората и централен цилиндърРазвива се един слой клетки, плътно прилепнали една към друга - ендодерма, която се характеризира с наличието на каспарови пояси. Цитоплазмата в ендодермалните клетки е плътно прилепена към клетъчните мембрани. С напредването на възрастта цялата вътрешна повърхност на ендодермалните клетки, с изключение на пасажните клетки, се покрива със суберин. При по-нататъшно стареене могат да се добавят повече слоеве отгоре. Очевидно именно ендодермалните клетки служат като основна физиологична бариера за движението както на вода, така и на хранителни вещества. Централният цилиндър съдържа проводящите тъкани на корена. Когато се разглежда структурата на корена в надлъжна посока, важно е да се отбележи, че началото на растежа на кореновите косми, появата на каспарови косми в стените на ендодермата. диференциацията на ксилемните съдове се извършва на същото разстояние от апикалната меристема. Именно тази зона е основната зона за снабдяване на растенията с хранителни вещества. Обикновено абсорбционната зона е с дължина 5-10 см. Големината му зависи от скоростта на растеж на корена като цяло. Колкото по-бавно расте коренът, толкова по-къса е зоната на абсорбция.
Дължината на корена може да бъде разделена на няколко части, които имат различна структура и изпълнение различни функции. Тези области се наричат коренови зони. Различават се кореновата шапка и следните зони: деление, разширение, абсорбция и проводимост.
Диференциацията на кореновата тъкан се извършва в зоната на абсорбция. Това са първични тъкани по произход, тъй като се формират от първична меристемарастежен конус. Следователно микроскопичната структура на корена в зоната на абсорбция се нарича първична. U едносемеделни първична структурапродължава в района на мястото на събитието. Тук липсва само най-повърхностният слой с коренови власинки - ризодерма (епиблема). Защитна функцияизвършва се от подлежащата тъкан – екзодерма.
Първичната структура на корена е разделена на три части: ризодерма, първична кора и аксиален (централен) цилиндър.
Първичната кора представлява основната част от първичните коренови тъкани. Клетките му натрупват нишесте и други вещества. Тази тъкан съдържа множество междуклетъчни пространства, които са важни за аерирането на кореновите клетки. Външните клетки на първичната кора, разположени непосредствено под ризодермата, се наричат екзодерма. По-голямата част от кората (мезодермата) се формира от паренхимни клетки. Най-вътрешният слой се нарича ендодерма. Това е поредица от плътно затворени клетки (без междуклетъчни пространства).
Централният или аксиален цилиндър (стела) се състои от проводящи тъкани, заобиколени от един или няколко слоя клетки - перицикъл.
Вътрешната част на централния цилиндър при повечето растения е заета от непрекъсната нишка от първична ксилема, която дава издатини под формата на ребра към перицикъла. Между тях има нишки от първичен флоем.
При двусемеделните и голосеменните растения още в ранна възраст в централния цилиндър на корена между ксилемата и флоема се появява камбий, чиято активност води до вторични промени и в крайна сметка до образуването вторична структуракорен Камбият отлага вторични ксилемни клетки към центъра и вторични флоемни клетки към периферията. В резултат на дейността на камбия първичната флоема се изтласква навън, а първичната ксилема остава в центъра на корена.
След промени в централния цилиндър на корена настъпват промени в кората. Клетките на перицикъла започват да се делят по цялата обиколка, в резултат на което се образува слой от клетки на вторичната меристема - фелоген (корков камбий). Фелогенът от своя страна, разделяйки се, отлага фелема навън и фелодермата навътре. Образува се перидермата, чийто корков слой изолира първичната кора от централния цилиндър. В резултат на това цялата първична кора умира и постепенно се отделя; Перидермата се превръща във външния слой на корена. Клетките на фелодермата и остатъците от перицикъла впоследствие растат и образуват паренхимна зона, която се нарича вторична коренова кора (фиг. 2).
С развитието на складовия паренхим на главния корен се образуват складови корени или кореноплоди. Различават се кореноплодни зеленчуци:
1. Монокамбиални (репичка, морков) - полага се само един слой камбий, а резервните вещества могат да се натрупват или в ксилемния паренхим (ксилемен тип - репичка), или във флоемния паренхим (флоемен тип - морков);
2. Поликамбиален - на определени интервали се образува нов слой камбий (цвекло).
ориз. 2. Преход от първичната структура на корена към вторичната:
1 - първичен флоем, 2 - първичен ксилем, 3 - камбий, 4 - перицикъл, 5 - ендодерма, 6 - мезодерма, 7 - ризодерма, 8 - екзодерма, 9 - вторичен ксилем, 10 - вторичен флоем, 11 - вторичен кортекс, 12 - фелоген, 13 - фелем.
Трябва да се отбележи, че като цяло кореновите системи са много по-малко разнообразни в сравнение с надземните организми, поради факта, че тяхното местообитание е по-хомогенно. Това не изключва възможността кореновите системи да се променят под въздействието на определени условия. Влиянието на температурата върху образуването на кореновата система е добре доказано. По правило оптималната температура за растеж на кореновата система е малко по-ниска в сравнение с растежа на надземните органи на същото растение. Независимо от това, силното понижение на температурата забележимо инхибира растежа на корените и насърчава образуването на дебели, месести, слабо разклонени коренови системи.
Голяма стойностВлажността на почвата играе роля при образуването на кореновата система. Разпределението на корените в почвените хоризонти често се определя от разпределението на водата в почвата. Обикновено през първия период от живота на растителния организъм кореновата система расте изключително интензивно и в резултат на това по-бързо достига до по-влажни слоеве на почвата. Някои растения развиват плитки коренови системи. Разположени близо до повърхността, силно разклонените корени улавят атмосферните валежи. В сухите райони растителните видове с дълбоки и плитки корени често растат един до друг. Първите се снабдяват с влага от дълбоките слоеве на почвата, вторите чрез усвояването на валежите.
Важен за развитието на кореновата система е аериране. Именно липсата на кислород причинява лошо развитие на кореновата система в блатисти почви. Растенията, адаптирани да растат на слабо аерирани почви, имат система от междуклетъчни пространства в корените си, които заедно с междуклетъчните пространства в стъблата и листата образуват единна вентилационна система.
Са от голямо значение хранителни условия. Доказано е, че прилагането на фосфорни торове насърчава задълбочаването на кореновите системи, а прилагането на азотни торове насърчава тяхното повишено разклоняване.
Модификация на корените
Коренът на растението има много функции. Най-важните от тях за живота на растението са задържането на растението в почвата и усвояването на вода с разтворени минерали. В допълнение към гореспоменатите корени, те са склонни да изпълняват и редица други функции, поради което структурата им се променя. Поради метаморфозата модифицираният корен губи сходството си с обикновения корен.
Корен зеленчук
При някои двугодишни растения (ряпа, магданоз, моркови) коренът се превръща в кореноплоден зеленчук, който представлява удебелен адвентивен корен. Основният корен и долната част на стъблото участват в образуването на кореноплода. В структурата на кореноплода основно място заема складовата тъкан.
В зависимост от структурата на корена има три вида кореноплодни: моркови, цвекло и репички.
1. Кореноплодни зеленчуци тип моркови- зеленчуци с удължена форма на корена, който може да бъде цилиндричен, коничен, удължено коничен, вретеновиден и тъп или остър в края. Кореноплодите от този тип имат ясно разграничена кора (флоем) и сърцевина (ксилема). Между тях е корковият камбий. Върхът на кореновата култура е покрит с естествена перидерма. По състав и количество хранителни вещества кората е по-ценна от сърцевината. Кореноплодните зеленчуци от този вид включват моркови, магданоз, целина и пащърнак.
2. Кореноплодни зеленчуци тип цвекло- зеленчуци с кръгли, кръгло-плоски, овални или продълговати корени. Представено от трапезно и захарно цвекло. Като зеленчукова култура се използва само трапезно цвекло. Кореноплодът има тъмночервена плът с пръстени от по-светла тога, което се дължи на редуването на ксилема (светли пръстени) и флоема (тъмни пръстени) тъкани. Колкото по-малък е делът на ксилема, толкова по-висока е хранителната стойност на цвеклото.
3.
Редки кореноплодни зеленчуци- зеленчуци със заоблени, ряповидни, удължено-конични кореноплоди. Тяхната особеност вътрешна структурае радиалното разположение на вторичната ксилемна, флоемна и паренхимна тъкан. Камбиевият слой е разположен точно под перидермата. Кореноплодните зеленчуци от този тип включват репички, репички, рутабага и ряпа.
Кореноплодите от всички видове се характеризират с общи морфологични характеристики: глава в горната част с листни дръжки и пъпки в основата, кореново тяло (основната ядлива част) и връх на корена (основният), а кореноплодните от цвекло имат странични корени. При други кореноплодни зеленчуци тънките странични корени лесно се откъсват по време на прибиране на реколтата и като правило отсъстват.
Особеността на всички кореноплодни зеленчуци е способността им да лекуват механични повреди чрез суберинизация на клетките, както и лесната им смилаемост. Най-лесно изсъхващите кореноплодни зеленчуци са морковите и репичките, най-малко - цвеклото, репичките, ряпата и рутата.
Коренови грудки (шишарки)
Много покритосеменни имат коренови грудки (или коренови шишарки) на корените си. Техният произход е свързан с удебеляване на адвентивни и странични корени. Кореновите грудки са резервоар на хранителни вещества. Използват се и за вегетативно размножаване на растения.
Най-известното от растенията с типична коренова грудка е гергината. Подутите коренови конуси се простират от една точка - основата на старото стъбло. Тези модифицирани корени осигуряват на растението хранителни вещества. По време на периода на растеж те израстват собствени тънки корени, които извличат вода и хранителни вещества. Растенията с коренови шишарки се размножават с отделни шишарки с пъпка (око) в края (георгина, еремурус, кливия, лютиче).
Прилепнали корени, корени, въздушни корени, дъскообразни корени, издънки
Корени-държи- особени адвентивни корени, които позволяват на растението лесно да се прикрепи към всяка опора. Такива корени има в бръшлян и други увивни растения.
Удивително явление в природата са наклонените корени, които служат като опора за растението. Такива корени имат способността да издържат на големи натоварвания поради наличието на механични тъкани във всички секции. Те се срещат в растенията от рода Pandaus, растящи на океанските острови в тропиците, където преобладават силни ураганни ветрове.
Въздушни (дишащи) коренисреща се в тропически дървета, които растат в бедни на кислород почви и сладководни тропически блата. Това са странични корени, разположени над земята. Благодарение на въздушните корени, кислородът и водата се абсорбират от растението от въздуха при условия на висока влажност. По този начин дихателните корени осигуряват функцията на допълнително дишане.
Корени с форма на дъска- Това са вертикални надземни корени, характерни за големи дървета, растящи в тропическите дъждовни гори. Те се развиват в основата на багажника, изглеждат като дъски, съседни на багажника, осигурявайки на растението допълнителна опора.
Микориза
Микоризата е симбиоза от корени висши растенияс гъбични хифи. Това съжителство е полезно и за двата организма, тъй като гъбата получава готови органична материя, а растението абсорбира вода и минерали от гъбата. Микоризата често се среща в корените на висшите растения, особено дървесните. Можете да мислите за гъбични хифи, преплетени с дебели корени на дървета, като за коренови косми, тъй като функциите им са сходни.
Повечето многогодишни растения имат микориза. Предполага се, че микоризата е един от факторите, допринесли за развитието на цъфтящите растения. Растенията, които се хранят с микоризни гъби, се наричат микотрофни.
Разграничете два основни типа микориза: ектотрофна и ендотрофна. Хифите на ектотрофната микориза покриват корена само отвън, понякога прониквайки в междуклетъчните пространства на паренхима на кората. Ектомикоризата е често срещана в много дървесни растения (бор, бреза, дъб, бук и др.), Както и в редица тревисти селскостопански растения, особено зърнени култури. Гъбата се заселва върху поникналия корен на семето и в по-нататъшното му развитие, особено във фаза братене, осигурява обилно почвено хранене на растението.
Ендотрофната микориза е по-често срещана. Характерен е за повечето цъфтящи растения. Ендомикоризата не образува гъбна обвивка около корена, кореновите власинки не умират, но хифите проникват в корена и проникват в клетките на паренхима на кората.
Епифитните тропически орхидеи и някои други растения имат така наречените въздушни корени. Те са покрити с многопластова епиблема, наречена веламен. Веламенът понякога изпълнява фотосинтетична функция, а по-късно може да участва в абсорбцията на атмосферната влага, образувайки мъртва гъбеста хигроскопична коренова покривка.
Без микориза мицелът на симбиотичните гъби може да съществува в почвата известно време, но никога няма да образува плодни тела. Следователно при изкуствени условия е невъзможно да се получат плодни тела от манатарки, гъби русула, мухоморки - всички те са микоризообразуващи и без определен дървесен вид няма да дадат плод. От своя страна, растение без своите гъбични симбионти се развива слабо, бавно, лесно е податливо на болести и дори може да умре.
Микоризата е от голямо значение в дъждовните тропически гори. Поради силния режим на измиване (ежедневни валежи), тези гори са практически лишени от почва (всички хранителни вещества се измиват от почвата). Растенията са изправени пред остър проблем с храненето. В същото време има много прясна органична материя: паднали клони, листа, плодове, семена. Но тази органична материя е недостъпна за висшите растения и те влизат в близък контакт със сапротрофните гъби. По този начин основният източник на минерали при тези условия не е почвата, а почвените гъби. Минералите навлизат в корена директно от хифите на микоризните гъби, поради което растенията от тропическите гори имат плитка коренова система. Колко ефективно работи микоризата може да се съди по факта, че тропическите дъждовни гори са най-продуктивните общности на Земята; тук се развива максималната възможна биомаса.
Бактериални възли
Растенията също могат да съжителстват взаимно изгодно с азотфиксиращите бактерии. Така се появяват бактериални нодули по корените на висшите растения - видоизменени странични корени, които имат приспособления за симбиоза с бактерии. Чрез кореновите власинки бактериите навлизат в младите корени и провокират образуването на възли. Ролята на тези бактерии е, че превръщат азота от въздуха в минерална форма, така че да стане достъпен за усвояване от растенията. Растенията осигуряват защита на бактериите от конкуриращи се видове почвени бактерии. Бактериите се хранят и с вещества от корените на висшите растения. Регистрирана е поява на нодулни бактерии, предимно по корените на растения от семейство Бобови. Следователно семената на бобовите растения са обогатени с протеини и селско стопанствоПредставители на това семейство се използват в сеитбооборота за обогатяване на почвата с азот.
Тропическите дъждовни гори съдържат растения, които растат в короните на дърветата. Те се наричат епифити(от гръцки “epi” - върху и “phyton” - растение). Корените на такива растения се наричат въздушни, тъй като те обикновено висят от клоните и са в състояние, подобно на попивателна хартия, да абсорбират влага и малки частици във въздуха. Например, много орхидеи се считат за епифити.
В надлъжен разрез през върха на корена могат да се открият следните области: кореново капаче, зона на растеж, зона на кореновата коса, зона със структурата на възрастен корен(фиг. 59).
Зона на растеж разположени леко встрани от върха на корена. Състои се от няколко реда тесни таблични клетки с тънки мембрани и протоплазма, изпълваща клетъчната кухина. това образователна тъкан — меристема. Всъщност има две меристеми: едната от върха на корена, другата от капачката на корена.
Клетките на последния отделят нови клетки навън и образуват кореново капаче . Най-външните клетки се заоблят, отделят и ексфолират под механичното въздействие на твърдите почвени частици. Мъртвите клетки се заменят с клетки, разположени под тях и произлизащи от меристемата на кореновата шапка. Навътре от меристемата на върха на корена, клетките на същинския корен се отлагат чрез делене, от което, като по-нататъшно развитиеи растежа се образуват различни коренови тъкани. Малко над меристемата на върха на корена, в надлъжен разрез, вече се забелязва диференциация на кореновите клетки в 3 слоя:
- външният слой, който по-късно се развива в кожата - епидермискорен;
- среден слой, даващ по-нататъшно начало проводяща часткорен;
- междинен слой, който доразвива т.нар кора от корен(фиг. 60 в, д, г).
С по-нататъшното развитие тези три зони от вътрешната структура на корена са добре диференцирани. На напречно сечение, направено в областта на развитие на кореновите косми, коренът има структурата, показана на фигура 61.
Външната страна на корена е покрита с един слой епидермис. Епидермалните клетки са живи и имат тънки стени. В периферията те са удължени в дълги израстъци - коренови косми (фиг. 61, А).Клетъчното ядро се премества в кореновата коса, разположена в нейния преден, нарастващ край, от долната страна (фиг. 62).
Коренните косми са с дължина 0,15–2,5 мм(при влажен въздух и в изкуствена среда може да достигне до 8 мм).Техният брой на корена е много голям - средно има от 8 до 425 броя на 1 lsh. Зоната на кореновата коса заема част от корена с дължина 1-2 cm.Вече на разстояние 3-8 ммот началото на зоната кореновите косми умират, падат и с приближаването на корена до върха на корена се появяват все повече и повече нови. Коренните косми стърчат навън различни вещества(киселини), които разтварят неразтворимите във вода съединения в почвата и ги правят достъпни за растенията. Прониквайки между частиците на почвата, кореновите косми растат плътно заедно с тях. Когато се извади от земята и по време на по-нататъшно презасаждане, растението често страда или дори изобщо не се вкоренява поради откъсването на млади, растящи части от корена с коренови косми.
Зад корена се намира зоната на косата кора от корен (фиг. 61, до).Представен е от няколко реда многостранни паренхимни клетки. Най-външният слой на кората на корена е съставен от по-големи, донякъде радиално удължени клетки, плътно прилепнали към епидермиса. Тъй като кореновите косми падат, клетъчните мембрани на този слой стават суберизирани; освен това под тях се появява слой коркови клетки, които по този начин предпазват външния слой на корена от изпарение. По-дълбоките слоеве на корена се състоят от по-малки клетки.
Най-вътрешният слой на кората образува т.нар ендодерма, отделяне на кората от средната част на корена, т.нар централен цилиндър, или лежи(фиг. 61, en).Клетките на ендодермиса са разположени в един слой и плътно придвижени една към друга. Външните им стени са тънки, докато вътрешните и радиалните (страничните) стени силно се удебеляват и, наситени със суберин, се суберизират, стават непроницаеми за вода и газове. Сред ендодермалните клетки има отделни клетки с неудебелени стени, богати на съдържание ( клетки за достъп); През тези клетки водата прониква от кората на корена в централния цилиндър.
Централният цилиндър, заемащ средната част на корена, се състои от различни тъкани. Най-външният слой (рядко два слоя) от клетки, съседни на ендодермата отвътре, се нарича перициклет(фиг. 61). Клетките му са по-големи, леко издължени в радиус и имат тънки клетъчни мембрани. В този слой се образуват странични корени, поради което често се нарича перицикъл коренов слой. Те се образуват по следния начин: над група съдове в перицикъла се наблюдава засилено делене на неговите клетки, поради което се образува малък туберкул, изпъкнал в периферната страна на корена. Отвън е заобиколен от ендодермални клетки.
Постепенно в туберкулозата се образуват слоеве, характерни за меристемата на главния корен, от които впоследствие се образуват съответните тъкани. Туберкулът продължава да расте, заобиколен от слой ендодерма (така наречения „джоб“) и, пробивайки кората, излиза. Материал от сайта
По този начин възникват странични корени, за разлика от главния корен и стъблото ендогенен(интрагенен). Всички адвентивни корени възникват ендогенно, независимо от коя част на растението са образувани.
Зад перицикъла има паренхимна тъкан, в която проводими елементи (съдови снопове). Съдовият сноп на корена е изграден според радиален тип(радиален лъч). Ксилема му е разположена на групи, като лъчите вървят от периферията към центъра. Броят на лъчите обикновено е малък - 3, 4, 5. Понякога ксилемните групи не достигат до центъра, който след това се запълва с паренхимни клетки. Съдовете на ксилемните лъчи имат по-тесни лумени по-близо до периферията и по-големи към центъра. Външните съдове се образуват по-рано от централните. Развитието на ксилема в корена протича от периферията към центъра. Външните съдове обикновено са пръстеновидни или спирални; по-големите вътрешни са порести. Между лъчите на ксилема в горната част има участъци от флоема, съставена от ситовидни тръбички със съпътстващи клетки и флоемен паренхим.
На тази страница има материали по следните теми:
Коренна структура на косата
Кореновите власинки са силно удължени израстъци на външните клетки, покриващи корена. Броят на кореновите косми е много голям (на 1 mm2 (квадрат) от 200 до 300 косми). Дължината им достига 10 мм. Космите се образуват много бързо (при млади разсад от ябълково дърво за 30-40 часа). Коренните косми са краткотрайни. Те умират след 10-20 дни, а върху младата част на корена израстват нови. Това осигурява развитието на нови почвени хоризонти от корените. Коренът непрекъснато расте, образувайки нови и нови области от коренови косми. Космите могат не само да абсорбират готови разтвори на вещества, но и да допринесат за разтварянето на определени почвени вещества и след това да ги абсорбират. Областта на корена, където кореновите косми са умрели, може да абсорбира вода за известно време, но след това се покрива с тапа и губи тази способност.
Черупката на косъма е много тънка, което улеснява усвояването на хранителните вещества. Почти цялата космена клетка е заета от вакуола, заобиколена от тънък слой цитоплазма. Ядрото е в горната част на клетката. Около клетката се образува лигавична обвивка, която подпомага залепването на кореновите косми към почвените частици, което подобрява контакта им и повишава хидрофилността на системата. Усвояването се улеснява от отделянето на киселини (въглена, ябълчена, лимонена) от кореновите власинки, които разтварят минералните соли. Кореновите власинки играят и механична роля – служат за опора на върха на корена, който преминава между почвените частици.
Коренна структура.
Коренови зони. На напречен разрез на главния корен се забелязват участъци с различна структура - това са коренови зони.
Коренна шапка. Коренът расте на дължина от върха си, който е покрит с коренова шапка, образувана от няколко слоя живи клетки, които защитават корените. Капачката е чувствителна зона на корена; по-специално тя възприема силата на гравитацията и определя посоката на растеж на корена.
Зоната на делене е група от деликатни клетки на образуващата тъкан, които непрекъснато се делят и пораждат всички други клетки на корена.
Зоната на удължаване се намира над зоната на разделяне; тук клетките растат, придобиват своята форма и заедно с кореновата шапка преместват корена по-дълбоко в почвата. Зоната на разделяне и удължаване заедно образуват зоната на растеж на корена. След това клетките започват да се променят и придобиват вида и свойствата, присъщи на тъканите, в които ще попаднат - зоната на диференциация. Зад него, по-високо, е зоната на кореновите косми или зоната на засмукване. Коренните косми са израстъци на кожни клетки, които са много по-големи от размера на самата клетка (до 1 см). Коренните косми абсорбират разтвор на минерални вещества и не живеят дълго (до 20 дни). Постоянно се образуват нови коренови власинки. С нарастването на корена зоната на засмукване се премества по-дълбоко в почвата.
Водещата зона (странична коренова зона) се намира над зоната на засмукване. В тази зона корените не могат да абсорбират почвен разтвор, поради което върху него няма коренови косми, но той провежда различни вещества по-нататък в надземните органи. При него се получава удебеляване на корена и разклоняване (образуване на странични корени).
В зоната на кореново делене в апикалната меристема вътрешните тъкани възникват в определена последователност и строго редовно. Освен това има ясно разделение на два отдела. От средния слой начални клетки излиза външната част, която се нарича periblem . От горния слой на началните клетки идва вътрешната секция, т.нар плерома .
Впоследствие плеромата образува стелата ( централен цилиндър), някои от клетките му се превръщат в съдове и трахеиди, от други възникват ситовидни тръби, от други - ядрени клетки и т.н.
От клетките на периблемата се образува първичен коренов кортекс , който се състои от паренхимни клетки на основната тъкан.
от дерматогени (външен слой клетки), разположен на повърхността на корена, отделя първичната покривна тъкан, която се нарича епиблема или ризодерма . Ризодермата е еднослойна тъкан, която достига до своя пълно развитиев зоната на абсорбция.
е резултат от диференциация на върховата меристема. В първичната структура на корена в областта на върха му могат да се разграничат 3 слоя: външен - епиблема , средно - първичен кортекси централния аксиален цилиндър - стела . Вижте снимката по-долу.
В образуваната ризодерма се образуват множество тънки израстъци – коренови власинки (вижте снимките по-долу).
Коренните косми са краткотрайни. Те могат активно да абсорбират вода и вещества, разтворени във вода, само в състояние на растеж. Поради образуването на косми, общата повърхност на зоната на засмукване се увеличава повече от 10 пъти. По правило дължината на космите е не повече от 1 мм. Покрити са много тънка черупка, състоящ се от целулоза и пектинови вещества.
Водата прониква в клетките на корена на косъма пасивно, а именно поради разликата в осмотичното налягане на почвения разтвор и клетъчен сок. Но в резултат на това минералите навлизат в кореновите власинки активно усвояване. Този процес изисква енергия за преодоляване на концентрационния градиент. Веднъж попаднали в цитоплазмата, минералите се пренасят от кореновата коса към ксилемата от клетка на клетка. Благодарение на натиска на корените, който се създава от силата на засмукване на всички коренови косми, както и изпарението на водата от повърхността на листата на растението (транспирация), движението на почвения разтвор нагоре през съдовете на корена и стъблото е осигурено.
Заводът може да осигури всички тези енергоемки процеси поради дишането!
В резултат на дифузията на кислорода от почвата в тъканите възниква дишането. Растенията се нуждаят от органична материя, за да дишат. Тези органични вещества влизат в корена от листата. Енергията, генерирана по време на процеса на дишане, се съхранява в АТФ молекули. Тази енергия ще се изразходва за клетъчно делене, растеж, процеси на синтез, транспорт на вещества и т.н. Поради тази причина е необходимо въздухът да проникне в почвата и за това почвата трябва да се разрохка. Освен това, чрез разхлабване на почвата, влагата се задържа в нея, поради което разхлабването често се нарича „сухо поливане“.
Първичната кора, която, както бе споменато по-горе, се формира от периблемата, се състои от живи тънкостенни паренхимни клетки. В първичната кора могат да се разграничат 3 слоя, които са ясно различими един от друг: ендодерма, мезодермаИ екзодермис.
Ендодерма - Това е вътрешният слой на първичната кора, който е в непосредствена близост до централния цилиндър или стела. Ендодермата се състои от един ред клетки, които имат удебеления по радиалните стени (наричани още Каспарови пояси), редуващи се с тънкостенни пасажни клетки. Ендодермата контролира преминаването на вещества от кората към централния цилиндър и обратно, така наречените хоризонтални токове.
Следващият слой след ендодермата е мезодерма или средния слой на първичната кора. Мезодермата се състои от клетки със система от междуклетъчни пространства, разположени рехаво. В тези клетки се осъществява интензивен газообмен. В мезодермата се извършва синтеза на пластични вещества и тяхното по-нататъшно придвижване към други тъкани, натрупването на резервни вещества и микориза.
Последният, външен слой на първичната кора се нарича екзодермис . Екзодермата се намира непосредствено под ризодермата и с отмирането на кореновите власинки се появява на повърхността на корена. В този случай екзодермата може да изпълнява функциите покривна тъкан: настъпва удебеляване и суберизация на клетъчните мембрани и клетъчното съдържание умира. Сред тези суберизирани клетки остават несуберизирани пасажни клетки. Веществата преминават през тези пасажни клетки.
Външният слой на стелата, който е в съседство с ендодермиса, се нарича перициклет . Клетките му запазват способността да се делят дълго време. В този слой се случва покълването на страничните корени, поради което перицикълът се нарича още коренов слой. Характерна особеносткорени е редуването на ксилемни и флоемни участъци в стелата. Ксилема образува звезда. U различни групирастения, броят на лъчите на тази звезда може да е различен. Между лъчите на тази звезда има флоема. В самия център на корена може да има елементи от първичен ксилем, склеренхим или тънкостенен паренхим. Характерна особеностКоренът, който го отличава по анатомична структура от стъблото, е редуването на първична ксилема и първична флоема по периферията на стелата.
Тази първична коренова структура е характерна за младите корени във всички групи висши растения. В папрати, хвощ, мъхове и представители на класа на едносемеделните цветни растения първична структуракорените ще останат през целия му живот.
Вторична структура на корена.
При голосеменните и двусемеделните растения първичната структура на корена се запазва само докато започне процесът на неговото удебеляване. Този процес е резултат от дейността на вторичните странични меристеми. камбий И фелоген (или корков камбий).
Началото на процеса на вторични промени е появата на слоеве камбий под участъци от първичния флоем, насочени навътре от него. Камбият възниква от слабо диференцирания паренхим на централния цилиндър. Той отлага елементи от вторичен флоем (или лико) отвън и елементи от вторичен ксилем (или дърво) отвътре. В началото на този процес камбиевите слоеве се отделят, по-късно се затварят и се образува непрекъснат слой. Това се дължи на факта, че клетките на перицикъла се делят интензивно срещу лъчите на ксилема. От камбиалните области, възникнали от перицикъла, се образуват само паренхимни клетки, така наречените медуларни лъчи. Но останалите клетки на камбия образуват проводящи елементи: ксилема и флоема.