Koreňová štruktúra rastlín
Hlavné funkcie koreňa: zaisťujú rastlinu v pôde, absorpciu vodného roztoku solí v pôde a jej transport do nadzemných častí rastliny.
Ďalšie funkcie: ukladanie živín, fotosyntéza, dýchanie, vegetatívne množenie, vylučovanie, symbióza s mikroorganizmami, huby. Prvé pravé korene sa objavili v tvare papradia.
Koreňový klíčok sa nazýva zárodočný koreň a kladie sa súčasne s obličkami do zárodočných klíčkov.
V rastlinách sú:
Hlavný koreň. Tvorí sa z klíčkov a pretrváva po celý život. Vždy sám.
Bočné korene. Rozvetvené od koreňov (hlavné, ďalšie, bočné). Pri vetvení tvoria korene 2., 3. atď. Poriadku.
Adnexálne korene, Tvorí sa v ktorejkoľvek časti rastliny (stonka, listy).
Koreňový systém tvorí súčet všetkých koreňov rastliny. Koreňový systém sa vytvára počas celej životnosti rastliny. Jeho formáciu zabezpečujú hlavne bočné korene. Existujú dva typy koreňového systému: tyč a vláknitý.
Rast koreňa, jeho vetvenie pokračuje počas celého života rastlinného organizmu, to znamená, že je prakticky neobmedzený. Meristemy - vzdelávacie tkanivá - sa nachádzajú na vrchole každého koreňa. Podiel meristematických buniek je pomerne veľký (10% hmotnosti oproti 1% v kmeni).
Dimenzovanie koreňových systémov vyžaduje špeciálne metódy. Ukázalo sa, že spoločný povrch korene obyčajne presahujú povrch nadzemných orgánov 104 - 150 krát. Pri pestovaní jedinej ražnej rastliny sa zistilo, že celková dĺžka jej koreňov dosahuje 600 km. Na nich sa vytvára 15 miliárd koreňových chĺpkov. Tieto údaje naznačujú obrovský potenciál pre rast koreňov. Táto schopnosť sa však nie vždy prejavuje. S rastom rastlín vo fytocenózach, s dostatočne veľkou hustotou ich štruktúry, sa výrazne znižuje veľkosť koreňových systémov.
Z fyziologického hľadiska nie je koreňový systém homogénny. Do absorpcie oxa nie je zapojený takmer všetok povrch koreňov. V každom koreňovom adresári sa rozlišuje niekoľko zón (obr. 1). Pravda, nie všetky zóny sú vyjadrené rovnako jasne.
Koniec koreňa zvonka je chránený koreňovým uzáverom pripomínajúcim zaoblený uzáver, ktorý sa topí od živých tenkostenných podlhovastých buniek. Koreňový uzáver poskytuje ochranu pre bod rastu. Bunky koreňového uzáveru sú deskvamované, čo znižuje trenie a podporuje prenikanie koreňa hlboko do pôdy. Meristematická zóna je umiestnená pod koreňovým uzáverom. Meristém pozostáva z početných malých, intenzívne sa deliacich, tesne zbalených buniek, takmer úplne naplnených protoplazmami. Ďalšou zónou je úseková zóna. Tu bunky zväčšujú objem (napínajú sa). Zároveň sa v tejto zóne objavia diferencované sitové trubice, po ktorých nasleduje zóna koreňových chĺpkov. S ďalším zvyšovaním veku buniek, ako aj so vzdialenosťou od špičky koreňa miznú chĺpky, začína sa kutinizácia a odoberanie vzoriek bunkových membrán. K absorpcii vody dochádza hlavne bunkami predlžovacej zóny a zóny koreňových chlpov.
Obr. 1. Štruktúra koreňa:
A - pozdĺžny rez: 1-koreňová čiapočka; 2-meristem; 3-zónové napínanie; 4 - zóna koreňových chlpov; 5- vetviaca zóna;
B - priečny rez (podľa MF Danilova): 1 - rizoderm; 2 - koreňové vlasy; 3 - parenchým; 4 - endoderm; 5-pásové pásy; 6 - bicykel; 7 - phloem; 8 - xylem. Bodkované šípky označujú cestu pohybu látok absorbovaných z vonkajšieho roztoku. Plné šípky ukazujú cestu riešenia pozdĺž symplastu; prerušovaný - cesta pozdĺž apoplastu.
Povrch koreňa v zóne koreňových chĺpkov je pokrytý oddenkou. Jedná sa o jednovrstvové tkanivo s dvoma typmi buniek, ktoré tvoria a netvoria koreňové chĺpky. Teraz sa ukázalo, že bunky tvoriace koreňové chĺpky sa vyznačujú špeciálnym typom metabolizmu. Vo väčšine rastlín majú rhizodermické bunky tenké steny. Po odraze sa bunky kortexovej kôry dostávajú do pericykla a pozostávajú z niekoľkých vrstiev buniek parenchýmu. Dôležitým znakom kôry je vývoj veľkých systémových medzibunkových priestorov. Na hranici kôry a kôry centrálny valec jedna vrstva vyvíja endodermické bunky tesne pri sebe, čo sa vyznačuje prítomnosťou Caspariho pásov. Cytoplazma v bunkách endodermu je pevne pripojená k bunkovým membránam. Pri starnutí je celý vnútorný povrch endodermálnych buniek, s výnimkou priechodných buniek, pokrytý suberínom. Pri ďalšom starnutí môže byť na vrch navrstvených viac vrstiev. Zdá sa, že to sú endodermálne bunky, ktoré slúžia ako hlavná fyziologická bariéra pre pohyb vody a živín. Vedenie koreňových tkanív je umiestnené v centrálnom valci Pri skúmaní koreňovej štruktúry v pozdĺžnom smere je dôležité si uvedomiť, že začiatok rastu koreňových chĺpkov, objavenie sa Caspariho chĺpkov v stenách endodermu a diferenciácia xylemových ciev sa vyskytujú v rovnakej vzdialenosti od apikálneho meristému. Táto zóna je hlavnou zónou výživy rastlín. Obvykle je absorpčná zóna dlhá 5 až 10 cm. Jeho hodnota závisí od rýchlosti rastu koreňa ako celku. Čím pomalšie rastie koreň, tým kratšia je absorpčná zóna.
Dĺžka koreňa môže byť rozdelená do niekoľkých sekcií, ktoré majú rôzne štruktúry a vykonávajú rôzne funkcie. Tieto záplaty sa nazývajú koreňové zóny. Koreňový uzáver a nasledujúce zóny sa rozlišujú: delenie, napínanie, absorpcia a držanie.
V absorpčnej zóne dochádza k diferenciácii koreňových tkanív. Podľa pôvodu sú to primárne tkanivá, pretože sú tvorené primárnym meristémom rastového kužeľa. Preto sa mikroskopická štruktúra koreňa v absorpčnej zóne nazýva primárna. v jednoklíčnolistové rastliny primárna štruktúra uložené v oblasti. Chýba tu iba povrchová vrstva s koreňovými chĺpkami - rabdomoderm (epiblema). Ochranná funkcia vykonáva tkanivo exoderm nižšie.
V primárnej štruktúre koreňa sa rozlišujú tri časti: podzemok, primárna kôra a axiálny (stredný) valec.
Primárna kôra zodpovedá za väčšinu primárnych koreňových tkanív. Jeho bunky akumulujú škrob a ďalšie látky. Toto tkanivo obsahuje početné medzibunkové priestory, ktoré sú dôležité pre prevzdušňovanie koreňových buniek. Vonkajšie bunky primárnej kôry ležiace bezprostredne pod rhizodermou sa nazývajú exodermné. Prevažná časť kôry (mezoderma) je tvorená parenchymálnymi bunkami. Najvnútornejšia vrstva sa nazýva endoderm. Toto je séria tesne uzavretých buniek (bez medzibunkových priestorov).
Centrálny alebo axiálny valec (hviezdy) sa skladá z vodivých tkanív obklopených jednou alebo viacerými vrstvami buniek - pericycle.
Vnútorná časť centrálneho valca vo väčšine rastlín zaberá súvislý prameň primárneho xylému, ktorý poskytuje percyklus výčnelky vo forme rebier. Medzi nimi sú umiestnené šnúry primárneho plameňa.
V dvojklíčnolistých a gymnospermoch sa kambium objavuje v centrálnom valci koreňa medzi xylémom a plamom v ranom veku, ktorého aktivita vedie k sekundárnym zmenám a nakoniec sa tvorí sekundárna štruktúra koreňa. Bunky sekundárneho xylému ležia do stredu kambiom a bunky sekundárneho flasému na periférii. V dôsledku aktivity kambínu je primárny fenomén vytlačený smerom von a primárny xylém zostáva v strede koreňa.
Po zmenách v centrálnom valci koreňa sa vyskytujú zmeny v jadre. Bunky pericycle sa začínajú deliť po celom obvode, čoho výsledkom je vrstva buniek sekundárneho meristému - phallogén (korkové kambium). Fellogen, potom, delenie, ukladá fellas, a dovnútra - felloderm. Vytvára sa periderm, ktorého korková vrstva izoluje primárny kortex od centrálneho valca. Výsledkom je, že celá primárna kôra zomrie a postupne sa vyraďuje; vonkajšou vrstvou koreňa sa stáva periderm. Fellodermove bunky a zvyšky pericycle ďalej rastú a tvoria parenchymálnu zónu, ktorá sa nazýva sekundárna koreňová kôra (obr. 2).
S vývojom skladovacieho parenchýmu hlavného koreňa dochádza k vytváraniu skladovacích koreňov alebo koreňových plodín. Existujú koreňové plodiny:
1. Monokambiálne (reďkev, mrkva) - položí sa iba jedna vrstva kambínu a rezervné látky sa môžu akumulovať buď v xylemovom parenchýme (xylemový typ - reďkovka) alebo vo falomovom parenchýme (phloemový typ - mrkva);
2. Polykambia - v určitých intervaloch sa položí nová vrstva kambiónu (repa).
Obr. 2. Prechod z primárnej štruktúry koreňa na sekundárne:
1 - primárny fenomén, 2 - primárny xylém, 3 - kambium, 4 - pericykel, 5 - endoderm, 6 - mezoderm, 7 - rhizoderm, 8 - exoderm, 9 - sekundárny xylem, 10 - sekundárny fenomén, 11 - sekundárna kôra, 12 - Fellogen, 13 - Fellema.
Je potrebné poznamenať, že vo všeobecnosti sú koreňové systémy v porovnaní s nadzemnými organizmami oveľa menej rozmanité, pretože ich biotopy sú homogénnejšie. To nevylučuje možnosť zmeny koreňových systémov pod vplyvom určitých podmienok. Dobre sa ukazuje vplyv teploty na tvorbu koreňových systémov. Optimálna teplota pre rast koreňových systémov je spravidla o niečo nižšia v porovnaní s rastom nadzemných orgánov tej istej rastliny. Silný pokles teploty však významne inhibuje rast koreňov a podporuje tvorbu hustých, mäsitých a mierne vetvených koreňových systémov.
Pre tvorbu koreňových systémov má veľký význam vlhkosť pôdy. Distribúcia koreňov v pôdnych horizontoch je často určená distribúciou vody v pôde. Koreňový systém zvyčajne v prvom období života rastlinného organizmu rastie veľmi intenzívne a v dôsledku toho s najväčšou pravdepodobnosťou dosahuje vlhšie pôdne vrstvy. Niektoré rastliny rozvíjajú povrchový koreňový systém. Silne vetviace korene, ktoré sa nachádzajú blízko povrchu, sú zachytené zrážkami. V suchých oblastiach často rastú blízko hlboké a jemne zakorenené druhy rastlín. Prvý spôsob poskytuje vlhkosť vďaka hlbokým vrstvám pôdy, druhý vďaka asimilácii zrážok.
Dôležité pre vývoj koreňových systémov je prevzdušňovanie, Nedostatok kyslíka spôsobuje zlý rozvoj koreňových systémov v mokradiach. Rastliny prispôsobené na rast na slabo prevzdušnených pôdach majú v koreňoch medzibunkový systém, ktorý spolu s medzibunkovými bunkami v stonkách a listoch tvorí jediný ventilačný systém.
Veľmi dôležité potravinové podmienky, Ukázalo sa, že použitie fosforečných hnojív prispieva k prehlbovaniu koreňových systémov a zavádzaniu dusíkatých hnojív k ich zvýšenému vetveniu.
Zmena koreňov
Koreň rastliny má veľa funkcií. Najdôležitejšie z nich pre život rastliny je zadržiavanie rastliny v pôde a absorpcia vody s rozpustenými minerálmi. Okrem vyššie uvedených koreňov je charakteristických množstvo ďalších funkcií, vďaka ktorým sa mení ich štruktúra. V dôsledku metamorfózy stráca zmenený koreň svoju podobnosť s bežným koreňom.
Koreňová plodina
V niektorých dvojročných rastlinách (vodnice, petržlen, mrkva) sa koreň transformuje na koreňovú plodinu, ktorá je zosilneným podriadeným koreňom. Hlavný koreň a spodná časť stonky sa podieľajú na tvorbe koreňovej plodiny. V štruktúre koreňovej plodiny patrí hlavné miesto k zásobnému hlavnému tkanivu.
V závislosti od štruktúry koreňov sa rozlišujú tri druhy koreňových plodín: mrkva, červená repa a zriedkavé.
1. Mrkvová zelenina - zelenina s predĺženým koreňovým tvarom, ktorá môže byť valcovitá, kónická, podlhovastá - kónická, v tvare vretena a tupá alebo ostrá. V koreňových kultúrach tohto typu sa kôra (kvet) a jadro (xylém) zreteľne odlišujú. Medzi nimi je korok kambium. Koreňová plodina je pokrytá prírodným peridermom. Z hľadiska zloženia a množstva živín je kôra cennejšia ako jadro. K koreňovým plodinám tohto typu patrí mrkva, petržlen, zeler, pastinák.
2. Repné plodiny repy - zelenina s okrúhlymi, okrúhlymi plochými, oválnymi alebo predĺženými koreňovými plodinami. Prezentované tabuľkou a cukrovou repou. Ako rastlinná plodina sa používajú iba stolová repa. Koreňová plodina má tmavočervenú dužinu s krúžkami ľahšej togy, ktorá je spôsobená striedaním tkaniva xylemu (svetlé krúžky) a falomu (tmavé krúžky). Čím menšia je špecifická hmotnosť xylému, tým vyššia je nutričná hodnota cukrovej repy.
3.
Koreňové plodiny trstinového typu - zelenina so zaoblenými, opakujúcimi sa koreňovými plodinami s predĺženým kužeľom. Charakteristickým rysom ich vnútornej štruktúry je radiálne usporiadanie sekundárneho tkaniva xylém, fém a parenchým. Kabínová vrstva je umiestnená priamo pod peridermom. K koreňovým plodinám tohto typu patrí reďkev, reďkovka, rutabaga a vodnica.
Koreňové plodiny všetkých druhov sa vyznačujú obvyklými morfologickými vlastnosťami: hlava v hornej časti s listovými stopkami a púčikmi v spodnej časti, koreňové teleso (hlavná jedlá časť) a koreňová špička (hlavná) a koreňová zelenina z repy majú bočné korene. Pri iných koreňových plodinách sa tenké bočné korene ľahko oddeľujú počas zberu a spravidla chýbajú.
Charakteristikou všetkých koreňových plodín je ich schopnosť liečiť mechanické poškodenie suberinizáciou buniek, ako aj ich ľahká stráviteľnosť. Najjednoduchšie sú vädnuté korene mrkvy, reďkovky, najmenej - repa, reďkovka, repa a rutabaga.
Koreňové hľuzy (koreňové šišky)
Mnohé angiospermy majú koreňové hľuzy (alebo koreňové šišky) na svojich koreňoch. Ich pôvod je spojený so zhrubnutím vedľajších a bočných koreňov. Koreňové hľuzy sú nádobou na živiny. Používajú sa tiež na vegetatívne rozmnožovanie rastlín.
Najslávnejšie z rastlín s typickou koreňovou vaňou je dahlia. Opuchnuté koreňové kužele opúšťajú jeden bod - základňu starého kmeňa. Tieto mutované korene poskytujú rastline živiny. Počas obdobia rastu z nich vyrastajú vlastné tenké korene, ktoré extrahujú vodu a živiny z pôdy. Rastliny s koreňovými šiškami sa na konci množia samostatnými šiškami s púčikom (okom) (dahlia, eremurus, clivia, buttercup).
Háčikové korene, vyšívané korene, vzdušné korene, doskové korene, korene sacie
Háčikové korene - špeciálne korene doplnkov, ktoré umožnia závodu ľahko sa pripojiť k akejkoľvek podpore. Takéto korene sa nachádzajú v brečtane a iných popínavých rastlinách.
Úžasným fenoménom v prírode sú zakorenené korene, ktoré slúžia ako podpora pre rastlinu. Takéto korene sú schopné vydržať veľké zaťaženie v dôsledku prítomnosti mechanických tkanív na všetkých oddeleniach. Nachádza sa v rastlinách rodu Pandaus, rastúcich na oceánskych ostrovoch v trópoch, kde prevládajú silné vetry hurikánu.
Vzduchové (respiračné) korene nachádza sa v tropických stromoch, ktoré rastú na pôdach s nedostatkom kyslíka, sladkovodných tropických močiaroch. Toto sú bočné korene umiestnené nad zemou. Vďaka vzdušným koreňom je kyslík a voda absorbovaná rastlinou zo vzduchu v podmienkach vysokej vlhkosti. Dýchacie korene tak poskytujú funkciu dodatočného dýchania.
Doskové korene - Sú to vertikálne vyvýšené korene charakteristické pre veľké stromy rastúce v dažďových pralesoch. Vyvíjajú sa na spodnej časti kmeňa, vyzerajú ako dosky priliehajúce k kmeňu a poskytujú rastline ďalšiu podporu.
mycorrhizae
Mycorrhiza je symbióza koreňov vyšších rastlín s hubovými hýfami. Toto spolužitie je prospešné pre obidva organizmy, pretože huba dostáva z rastlín hotové organické látky a rastlina absorbuje vodu s minerálnymi látkami z huby. Mycorrhiza sa často vyskytuje na koreňoch vyšších rastlín, najmä drevín. Dá sa predstaviť huby, ktoré sú pretkané hustými koreňmi stromov, ako sú koreňové chlpy, pretože ich funkcie sú podobné.
Väčšina trvaliek má mykorhizu. Mycorrhiza je považovaná za jeden z faktorov prispievajúcich k rozvoju kvitnúcich rastlín. Rastliny, ktoré sa živia mykorrhizálnymi hubami, sa nazývajú mykotrofné.
rozlíšiť dva hlavné typy mykorhizy: ektotrofné a endotrofické, Hýfy ektotropnej mykorhízy pokrývajú koreň iba zvonka a niekedy prenikajú do medzibunkových priestorov kortikálneho parenchýmu. Ektomykorhiza je bežná na mnohých stromoch (borovica, breza, dub, buk, atď.), Ako aj v mnohých bylinných poľnohospodárskych rastlinách, najmä v obilninách. Huba sa usadzuje na naklíčenom koreňovom semene a ďalší vývoj, najmä vo fáze kultivácie, poskytuje rastlinám dostatočnú výživu.
Endotrofická mykorhiza je častejšia. Je charakteristická pre väčšinu kvetov. Endomycorrhiza netvorí huby okolo koreňa, koreňové chĺpky nezomierajú, ale hyfy prenikajú do koreňa a prenikajú do buniek kortikálneho parenchýmu.
Epifytické tropické orchidey a niektoré ďalšie rastliny majú takzvané vzdušné korene. Pokrývajú viacvrstvový epiblem zvaný velamen. Velamen niekedy vykonáva fotosyntetickú funkciu a neskôr sa môže podieľať na absorpcii atmosferickej vlhkosti, čím vytvára koreň mŕtveho hubovitého hygroskopického krytu.
Bez mykorhízy môže mycélium symbiotických húb po určitú dobu existovať v pôde, nikdy však nebude tvoriť plodnice. Preto v umelých podmienkach nie je možné získať plodnice z húb prasiat, húb Russula, agarických mušiek - všetky sa tvoria mykorhíza a bez konkrétneho druhu stromu nebudú rodiť ovocie. Na druhej strane rastlina bez hríbových symbiontov sa vyvíja zle, pomaly, ľahko vystavená chorobám a môže dokonca zomrieť.
Mycorrhiza má veľký význam v tropických dažďových pralesoch. Vďaka silnému lúhovaciemu režimu (denné zrážky) tieto lesy prakticky nemajú pôdu (všetky živiny sa z pôdy vymývajú). Rastliny čelia akútnemu nutričnému problému. Zároveň existuje veľa čerstvých organických látok: spadnuté konáre, listy, ovocie, semená. Táto organická hmota je však neprístupná pre vyššie rastliny a prichádza do tesného kontaktu so saprotrofickými hubami. Hlavným zdrojom minerálov v týchto podmienkach teda nie je pôda, ale pôdne huby. Minerály vstupujú do koreňa priamo z hýfov mykorhizných húb, a preto je povrchový koreňový systém charakteristický pre rastliny dažďového pralesa. Účinnosť mykorhizy možno posúdiť na základe skutočnosti, že tropické dažďové pralesy sú najproduktívnejšími spoločenstvami na Zemi, vyvíja sa tu maximálna možná biomasa.
Bakteriálne uzliny
Rastliny môžu tiež vzájomne prospešne koexistovať s baktériami viažucimi dusík. Takže na koreňoch vyšších rastlín sa objavujú bakteriálne uzliny - upravené bočné korene, ktoré majú zariadenia na symbiózu s baktériami. Cez koreňové vlasy vstupujú baktérie do mladých koreňov a vyvolávajú tvorbu uzlov. Úlohou týchto baktérií je to, že premieňajú dusík zo vzduchu na minerálnu formu takým spôsobom, že je k dispozícii na absorpciu rastlinami. Rastliny vykonávajú ochrannú funkciu pre baktérie pred konkurenčnými druhmi pôdnych baktérií. Baktérie sa živia aj látkami z koreňov vyšších rastlín. Bol zaznamenaný výskyt uzlových baktérií, najmä na koreňoch rastlín z čeľade strukovín. Semená strukovín sú preto obohatené o bielkoviny a poľnohospodárstva Zástupcovia tejto rodiny sa používajú pri striedaní plodín na obohatenie pôdy dusíkom.
V tropických dažďových pralesoch rastú rastliny v korunách stromov. Hovoria sa epiphytes (z gréčtiny. "epi" - on a "fyton" - rastlina). Korene takýchto rastlín sa nazývajú vzdušné, pretože zvyčajne visia z vetiev a sú schopné absorbovať vlhkosť a malé častice vo vzduchu, ako napríklad pijavý papier. Medzi epifyty patrí napríklad veľa orchideí
Na pozdĺžnom reze cez špičku koreňa sa nachádzajú tieto úseky: koreňový prípad, zóna sto stoviek, zóna koreňových vlasov, zóna so štruktúrou koreňa dospelých (Obr. 59).
Rastová oblasť umiestnené mierne od špičiek koreňa. Skladá sa z niekoľkých radov úzkych tabulárnych buniek s tenkými membránami a protoplazmou vyplňujúcich dutinu bunky. Je to tak vzdelávacia tkanina — meristém, V skutočnosti existujú dva meristémy: jeden je koreňový tip, druhý je koreňový uzáver.
Bunky z nich oddeľujú nové bunky von a vytvárajú sa koreňový prípad , Najvzdialenejšie bunky sú zaoblené, rozpojené a odlupované pod mechanickým vplyvom pevných častíc pôdy. Mŕtve bunky sú nahradené bunkami umiestnenými pod nimi a vychádzajúcimi z meristému koreňového uzáveru. Vo vnútri meristému hrotu koreňa sa bunky samotného koreňa ukladajú delením, z ktorého sa vytvárajú rôzne tkanivá koreňa s ďalším vývojom a rastom. O niečo vyššia ako meristém špičky koreňa v pozdĺžnom reze je už zrejmá diferenciácia koreňových buniek na 3 vrstvy:
- vonkajšia vrstva, ktorá sa ďalej vyvíja do kože - pokožka koreň;
- stredná vrstva, čo dáva ďalší začiatok vodivá časť koreň;
- medzivrstva, ktorá ďalej rozvíja tzv koreňová kôra (obr. 60 c, d, d).
S ďalším rozvojom sú tieto tri zóny vnútornej štruktúry koreňa dobre diferencované. Na priereze v oblasti vývoja koreňových chĺpkov má koreň štruktúru znázornenú na obrázku 61.
Vonku je koreň pokrytý jednou vrstvou pokožka, Bunky epidermy sú živé, majú tenké steny. Na periférii sú predĺžené v dlhých výrastkoch - koreňové vlasy (Obr. 61, a). Bunkové jadro sa posúva k vlasovým koreňom, ktoré sa nachádzajú na prednej strane rastúceho konca, na spodnej strane (Obr. 62).
Koreňové chĺpky majú dĺžku 0,15 až 2,5 mm (vo vlhkom vzduchu a v umelých podmienkach môže dosiahnuť 8 mm). Počet koreňov je veľmi vysoký - v priemere 1 lsh 8 až 425 kusov. Zóna koreňových chĺpkov zaberá dĺžku koreňovej oblasti 1 - 2 cm. Už vo vzdialenosti 3-8 mm od začiatku zóny koreňové chĺpky odumierajú, odpadnú a keď sa koreň zväčšuje bližšie ku koreňovému vrcholu, vynára sa stále viac nových. Koreňové chĺpky vylučujú rôzne látky (kyseliny), ktoré rozpúšťajú vo vode nerozpustné zlúčeniny v pôde a sprístupňujú ich rastlinám. Penetrácia medzi časticami pôdy koreňovými vlasmi je pevne spojená. Pri vytiahnutí zo zeme a pri ďalšej transplantácii rastlina často trpí alebo vôbec nezakorení v dôsledku odtrhávania mladých, rastúcich častí koreňa vlasmi z koreňov.
Za koreňovou vlasovou zónou je umiestnená zóna koreňová kôra (Obr. 61, k).Je zastúpená niekoľkými radmi mnohostranných parenchymálnych buniek. Vonkajšia vrstva koreňovej kôry je zložená z väčších, trochu radiálne pretiahnutých buniek, ktoré tesne priliehajú k epiderme. Padaním koreňových chĺpkov sa odoberú vzorky membrán buniek tejto vrstvy; navyše sa pod nimi objaví vrstva korkové bunky, ktoré tak chránia vonkajšiu vrstvu koreňa pred odparením. Hlboké vrstvy koreňa sú tvorené menšími bunkami.
Najvnútornejšia vrstva kôry tvorí tzv endodermoddelením kôry od strednej časti koreňa, tzv centrálny valecalebo staley (Obr. 61, en). Bunky endodermy sú umiestnené v jednej vrstve a sú k sebe navzájom úzko spojené. Vonkajšie steny sú tenké, zatiaľ čo vnútorné a radiálne (bočné) steny sa silne zahusťujú a keď sú nasýtené suberínom, stávajú sa odolnými voči korku a stávajú sa nepriepustnými pre vodu a plyny. Medzi bunkami endodermu sú jednotlivé bunky so zosilnenými stenami, bohaté na obsah ( cez bunky); cez tieto bunky voda preniká z jadra koreňa do centrálneho valca.
Centrálny valec, ktorý zaberá strednú časť koreňa, pozostáva z rôznych tkanív. Nazýva sa vonkajšia vrstva (zriedka dve vrstvy) buniek susediacich s endodermou zvnútra pericycle (Obr. 61). Jeho bunky sú väčšie, mierne predĺžené v polomere a majú tenké celulózové membrány. V tejto vrstve sa vyskytuje bočné polia, prečo sa pericykel často nazýva rohová vrstva, Sú tvorené nasledovne: na skupine ciev v pericykle sa pozoruje zosilnené rozdelenie jeho buniek, vďaka čomu sa vytvorí malý tubercle, vyčnievajúci na periférnu stranu koreňa. Vonku to obklopujú endodermálne bunky.
V tuberkule sa postupne vytvárajú vrstvy charakteristické pre meristém hlavného koreňa, z ktorého sa následne vytvárajú príslušné tkanivá. Hľuza naďalej rastie, je obklopená vrstvou endodermu (tzv. Vrecko) a po prelomení kôry vyjde. Materiál zo stránky
Na rozdiel od hlavného koreňa a stonky tak vznikajú bočné korene endogénne (Vnutrirodno). V konečnom dôsledku všetky podriadené korene vznikajú z akejkoľvek časti rastliny, ktorú tvoria.
Za pericyklom sa nachádza parenchymálne tkanivo, do ktorého vodivé prvky (vaskulárne zväzky). Vaskulárny zväzok koreňa je postavený na radiálny typ (radiálny lúč). Jeho xylém sa nachádza v skupinách, lúče smerujúce z periférie do centra. Počet lúčov je zvyčajne malý - 3, 4, 5. Niekedy xylemové skupiny nedosahujú stred, ktorý je potom vyplnený parenchymálnymi bunkami. Plavidlá xylemových lúčov majú užšie medzery bližšie k okraju a väčšie do stredu. Vonkajšie plavidlá sú položené skôr ako stredné. Vývoj xylemu radikálne prechádza z periférie do centra. Vonkajšie cievy sú zvyčajne prstencové alebo špirálové; väčšie vnútorné sú porézne. Medzi xylemovými lúčmi sa v hornej časti nachádzajú časti plameňa, ktoré sa skladajú z sitových skúmaviek so sprievodnými bunkami a parastýmu z lýka.
Na tejto stránke materiál na témy:
Štruktúra koreňov vlasov
Koreňové chĺpky sú silne pretiahnuté výrastky vonkajších buniek zakrývajúcich koreň. Počet koreňových chĺpkov je veľmi vysoký (na 1 mm2 (štvorcový) od 200 do 300 chlpov). Ich dĺžka dosahuje 10 mm. Vlasy sa tvoria veľmi rýchlo (u mladých sadeníc jabĺk za 30 - 40 hodín). Koreňové chlpy majú krátku životnosť. Zomrú za 10 - 20 dní a nové rastú v mladej časti koreňa. Toto zabezpečuje vývoj koreňov nových pôdnych horizontov. Koreň rastie nepretržite a vytvára stále viac nových častí koreňových chĺpkov. Vlasy dokážu absorbovať len hotové roztoky látok, ale môžu tiež prispieť k rozpusteniu určitých látok v pôde a potom ich absorbovať. Koreňová sekcia, kde vyhynuli koreňové chĺpky, je schopná nejakú dobu absorbovať vodu, ale potom sa zakryje korkom a stráca túto schopnosť.
Srsť vlasov je veľmi tenká, čo uľahčuje vstrebávanie živín. Takmer celá vlasová bunka je obsadená vakuolou obklopenou tenkou vrstvou cytoplazmy. Jadro je na vrchu bunky. Okolo bunky sa tvorí sliznica, ktorá podporuje väzbu koreňových chĺpkov s pôdnymi časticami, čo zlepšuje ich kontakt a zvyšuje hydrofilitu systému. Absorpcia je podporovaná prideľovaním kyselín (uhličitých, jablčných, citrónových), ktoré rozpúšťajú minerálne soli, koreňovými vlasmi. Koreninové chĺpky tiež hrajú mechanickú úlohu - slúžia ako opora pre vrchol koreňa, ktorý prechádza medzi časticami pôdy.
Štruktúra koreňa.
Oblasti koreňa. Na priereze hlavného koreňa sú viditeľné rôzne štruktúrne úseky - to sú koreňové zóny.
Root case. Koreň zväčšuje svoju dĺžku vrcholom, ktorý je pokrytý koreňovým krytom tvoreným niekoľkými vrstvami živých buniek, ktoré chránia korene. Čiapka je citlivou zónou koreňa, vníma najmä gravitačnú silu a určuje smer rastu koreňa.
Deliaca zóna - skupina jemných buniek formujúceho sa tkaniva, ktoré sa neustále delia a vytvárajú všetky ostatné koreňové bunky.
Predĺžovacia zóna sa nachádza nad separačnou zónou, kde bunky rastú, získajú svoj tvar a spolu s koreňovým krytom zasúvajú koreň hlbšie do pôdy. Deliace a rozširovacie zóny spolu tvoria koreňovú rastovú zónu. Potom sa bunky začnú meniť a získajú formu a vlastnosti obsiahnuté v tkanivách, do ktorých prichádzajú - zóna diferenciácie. Za ním je zóna koreňových chlpov alebo sacia zóna. Koreňové chĺpky sú výrastky kožných buniek, ktoré ďaleko presahujú veľkosť samotnej bunky (do 1 cm). Koreňové chĺpky absorbujú roztok minerálnych látok, nežijú dlho (do 20 dní). Neustále sa formujú nové koreňové chĺpky. S rastom koreňa odsávacej zóny sa pohybuje hlbšie do pôdy.
Predná zóna (zóna bočných koreňov) - je umiestnená nad sacou zónou. V tejto zóne koreňov nie je schopná absorbovať pôdny roztok, pretože na ňom nie sú žiadne koreňové chĺpky, ale odvádza rôzne látky ďalej do nadzemných orgánov. Tam je zhrubnutie koreňov a vetvenia (tvorba laterálnych koreňov).
Ak skúmate mladého koreňa pod mikroskopom, vidíte, že jeho rôzne časti sa líšia tvarom a veľkosťou. Špička koreňa je zakrytá koreňový prípad, Zakrytie buniek koreňového krytu apikálne vzdelávacie tkanivo zakoreniť a chrániť pred poškodením pôdnymi časticami. Bunky koreňového uzáveru nežijú dlho, postupne odumierajú a deskvamujú. Namiesto mŕtvych buniek sa vytvárajú nové bunky. sliz, ktorý sa vytvára pri deštrukcii buniek koreňového uzáveru, chráni špičku koreňa pred vyschnutím a zlepuje častice pôdy.
Pod koreňovým krytom je umiestnený divízna zóna, Jeho základ je vzdelávacie koreňové tkanivo - Skupina malých živých buniek, ktoré sa aktívne delia. Bunky, ktoré sa tvoria v dôsledku delení, poskytujú rast koreňov. Dĺžka deliacej zóny je asi 1 mm.
Ak je oblasť delenia poškodená, zastaví sa rast koreňov dĺžky a vytvorí sa veľké množstvo bočných koreňov. Táto vlastnosť sa v poľnohospodárstve široko používa na umelú tvorbu koreňového systému rastliny. Pri presádzaní mladých sadeníc je hlavný koreň napoly skrátený (štiepaný). Toto stimuluje tvorbu veľkého množstva laterálnych a adnexálnych koreňov. Táto technika sa nazýva zápasenie.
Nachádza sa nad úsek úseku, Tu sa delenie buniek zastaví, bunky sú predĺžené, v dôsledku čoho koreň rastie na dĺžku.
Za oblasťou natiahnutia je umiestnená sacia zóna, V tejto zóne vznikajú bočné výrastky, ktoré sa nazývajú koreňové vlasy, Koreňové vlasy sú pomerne dlhým výrastkom vonkajšej koreňovej bunky. Prostredníctvom nich vstupuje voda s minerálmi rozpustenými v nej do koreňa. Koreňové chlpy sa rýchlo vyvíjajú, ale po 10 až 20 dňoch odumierajú a sú nahradené novými. Koreňové chlpy môžu mať rôzne veľkosti: od 0,05 do 10 mm. V mnohých rastlinách sa chlpy koreňov podobajú ľahkej chumáčovej pokrývke, ktorá pokrýva časť koreňa.
zvážiť vnútorná štruktúra koreňa, Vonku je koreň pokrytý špeciálnym integumentárnym tkanivom - rizodermoy, V absorpčnej zóne tvorí oddenok koreňa veľké množstvo koreňových chĺpkov. Pod rhizodermou sa nachádza koreňová kôra, Je vzdelaná živé tkanivo parenchýmu, Prostredníctvom buniek kôry sa voda a minerály v nej rozpustené pohybujú horizontálne z koreňových chĺpkov do stredu koreňa.
V strede koreňa sa nachádza centrálny valec, Zahŕňa bunky vodivé tkanivopredložené používateľom xylem a phloem, Podľa xylemu sa voda s rozpustenými látkami pohybuje hore od koreňa. Látky, ktoré sa tvoria pri fotosyntéze, vstupujú do koreňa falomom.
Pod vplyvom vonkajších podmienok môžu korene okrem svojich základných funkcií vykonávať aj iné. To vedie k zmene vonkajšieho vzhľadu a vnútornej štruktúry koreňov. Zvážte najbežnejšie koreňová modifikácia.
Rezervné korene vznikajú, ak sa začnú ukladať vo veľkých množstvách v rezervných živinách. To vedie k zahusťovaniu a množeniu koreňov. Reďkovky, mrkva, repa, repa uchovávať živiny v koreňové plodiny, Na tvorbe koreňových plodín sa podieľajú hlavný koreň a spodná časť stonky.
V dôsledku toho zhrubnutie laterálnych a adnexálnych koreňov javí hľuzy koreňov, Sú tvorené na dahlias, Chistyak a Sweet Potato.
v brečtansa vyvíjajú podriadené koncové korene, prikladajú rastlinu k podpere, napríklad, k zvislej stene alebo ku kmeňu stromu, a vďaka tomu rastie smerom nahor, pričom svetlo vyžaruje.
v orchidey na kmeňoch a formovaných vetvách stromov vzdušné korenektoré visia voľne. Takéto korene absorbujú dažďovú vodu a pomáhajú rastlinám žiť v takýchto zvláštnych podmienkach.
Dýchacie korene formované v krehká vŕba alebo iné rastliny, ak sa usadia na bažinatých brehoch riek. Tieto korene rastú vertikálne hore, až kým nedosiahnu povrch pôdy. V medzibunkových priestoroch sa vzduch dostáva do hlbších koreňov v podmienkach nedostatku kyslíka.
Niektoré kmene sa tvoria na kmeňoch a veľkých vetvách podriadené korene rastie na zem a slúži ako záloha.
V zóne koreňového delenia v apikálnom meristeme vznikajú vnútorné tkanivá v určitej sekvencii a sú prísne pravidelné. Okrem toho existuje jasné rozdelenie na dve oddelenia. Zo strednej vrstvy počiatočných buniek pochádza vonkajšia časť, ktorá sa nazýva periblemoy , Z hornej vrstvy počiatočných buniek je vnútorné oddelenie, ktoré sa nazýva pleroma .
Z plerómu stela ( centrálny valec), niektoré z jeho buniek sa menia na cievy a tracheidy, sitá pochádzajú od iných, jadrové bunky od tretieho atď.
Z buniek periblema sa vytvára kôra primárneho koreňa , ktorý pozostáva z parenchymálnych buniek základného tkaniva.
z dermatogeny (vonkajšia vrstva buniek) umiestnená na povrchu koreňa, primárneho integumentary tkaniva, ktoré sa nazýva rhizodermis alebo rizodermoy , Rhizoderma je jednovrstvové tkanivo, ktoré dosahuje svoje plný vývoj v absorpčnej zóne.
je výsledkom diferenciácie meristému vrcholu. V primárnej štruktúre koreňa v oblasti jeho hrotu možno rozlíšiť 3 vrstvy: vonkajšie - epiblemu stredná - primárna kôra a stredový axiálny valec - postele , Pozri obrázok nižšie.
Pri vytvorenom oddenku sa vytvára veľa jemných vyrastov - koreňových chlpov (pozri obrázky nižšie).
Koreňové chlpy majú krátku životnosť. Dokážu aktívne absorbovať vodu a látky rozpustené vo vode iba v rastúcom stave. V dôsledku tvorby chĺpkov sa celková povrchová plocha sacej zóny zvyšuje viac ako 10-krát. Dĺžka chĺpkov spravidla nie je väčšia ako 1 mm. Sú potiahnuté veľmi tenkou škrupinou pozostávajúcou z celulózy a pektínu.
Voda vstupuje do buniek koreňových chĺpkov pasívne, konkrétne kvôli rozdielu v osmotickom tlaku v pôdnom roztoku a bunková šťava, Ale minerály vstupujú do koreňových chĺpkov ako výsledok aktívne odsávanie, Tento proces pokračuje s nákladmi na energiu, aby sa prekonal koncentračný gradient. Po vstupe do cytoplazmy sa minerály prenášajú z koreňových vlasov do xylému z bunky do bunky. V dôsledku tlaku koreňov, ktorý je vytváraný silou absorpcie všetkých koreňových chĺpkov, ako aj odparovaním vody z povrchu listov rastliny (transpirácia), sa pôdny roztok pohybuje smerom nahor pozdĺž cievok koreňa a stonky.
Zariadenie môže poskytnúť všetky tieto energeticky náročné procesy. kvôli dýchaniu!
V dôsledku difúzie kyslíka z pôdy do tkaniva dochádza k dýchaniu. Rastliny potrebujú na dýchanie organickú hmotu. Tieto organické látky vstupujú do koreňov z listov. Energia generovaná počas dýchania je uložená v molekulách ATP. Táto energia sa použije na delenie buniek, rast, procesy syntézy, transport látok atď. Z tohto dôvodu je potrebné, aby vzduch prenikol do pôdy, a preto musí byť pôda uvoľnená. Okrem toho sa v dôsledku uvoľnenia pôdy v nej ukladá vlhkosť, takže sa uvoľňovanie často nazýva „suché zavlažovanie“.
Primárna kôra, ktorá, ako je uvedené vyššie, je vytvorená z perible, pozostáva zo živých tenkostenných parenchymálnych buniek. V primárnej kôre sa dajú rozlíšiť 3 odlišné vrstvy: endoderm, mesoderm a exoderm.
endoderm - Toto je vnútorná vrstva primárnej kôry, ktorá susedí priamo s centrálnym valcom alebo stélou. Endoderm pozostáva z jednej rady buniek, ktoré majú zosilnenie na radiálnych stenách (tiež nazývané Caspariho pásy), striedajúc sa s tenkostennými priechodnými bunkami. Endoderm riadi priechod látok z kôry do centrálneho valca a naopak, tzv. Horizontálne prúdy.
Ďalšia vrstva po endoderme je mesoderma alebo stredná vrstva primárnej kôry. Mesoderm pozostáva z buniek s voľne loženým medzibunkovým systémom. Pozdĺž týchto buniek dochádza k intenzívnej výmene plynu. V mezoderme dochádza k syntéze plastových látok a ich ďalšiemu pohybu do iných tkanív, hromadeniu náhradných látok a mykorhize.
Nazýva sa posledná vonkajšia vrstva primárnej kôry exoderm , Exoderma je umiestnená priamo pod podzemkom a keď odumierajú korene, objaví sa na povrchu koreňa. V tomto prípade môže exoderma vykonávať funkcie základné tkanivo: má zahusťovanie a vzorkovanie bunkových membrán, smrť obsahu buniek. Medzi týmito korkovými bunkami sú nekorelované prechodové bunky. Tieto bunky prechádzajú látkami.
Nazýva sa vonkajšia vrstva stély, ktorá susedí s endodermou pericycle , Jeho bunky si dlho zachovávajú schopnosť delenia. V tejto vrstve sú bočné korene nukleované, preto sa pericycle nazýva aj koreňová vrstva. charakteristickým rysom korene sú striedaním xylému a phloemu v stéle. Xylem tvorí hviezdu. V rôznych skupinách rastlín sa môže lúč lúčov tejto hviezdy líšiť. Medzi lúčmi tejto hviezdy je plameň. Prvky primárneho xylému, sklerenchýmu alebo tenkostenného parenchýmu sa môžu nachádzať v samom strede koreňa. Charakteristický znak koreň, ktorý ho odlišuje od kmeňa v anatomickej štruktúre, je striedanie primárneho xylému a primárneho floému pozdĺž obvodu stela.
Táto primárna koreňová štruktúra je charakteristická pre mladé korene vo všetkých skupinách vyšších rastlín. V paprade, presličkách, klaunoch a predstaviteľoch triedy jednoklíčnolistých kvitnúcich rastlín sa počas celého života zachová primárna štruktúra koreňa.
Sekundárna štruktúra koreňa.
Pri gymnospermoch a dvojklíčnolistých angiospermoch je primárna koreňová štruktúra zachovaná až do začiatku procesu jej zahusťovania, ktorý je výsledkom činnosti sekundárnych laterálnych meristémov - kambium a phellogen (alebo korkové kambium).
Začiatkom procesu sekundárnych zmien je objavenie sa vrstiev kambánu pod časťami primárneho plameňa smerujúcimi dovnútra od neho. Kambium pochádza zo slabo diferencovaného parenchýmu centrálneho valca. Navonok obsahuje prvky sekundárneho falomu (alebo lyka) a smerom dovnútra prvky sekundárneho xylému (alebo dreva). Na začiatku tohto procesu sa medzivrstvy kambia oddelia, neskôr sa uzavrú a vytvorí sa súvislá vrstva. Je to spôsobené skutočnosťou, že bunky pericycle sa intenzívne delia proti lúčom xylému. Z kambiálnych oblastí, ktoré vznikli z pericyklu, sa tvoria iba parenchymálne bunky, tzv. Jadrové lúče. Avšak zvyšné bunky kambínu tvoria vodivé prvky: xylém a plameň.