ساختار ریشه گیاه ناحیه ریشه. مناطق ریشه: رشد، کشش، مکش، رسانا

ریشه - اندام رویشی زیرزمینی گیاهان

تعریف 1

ریشه- یک اندام رویشی زیرزمینی است که با تقارن شعاعی، رشد اپیکال نامحدود در طول و توانایی شاخه شدن مشخص می شود.

شاخه های جانبی ریشه به صورت درون زا (از بافت های داخلی) بوجود می آیند. نقطه رشد ریشه با کلاهک ریشه پوشیده شده است. ریشه نه برگ دارد و نه جوانه که به ترتیب خاصی چیده شده اند.

ریشه دیرتر از ساقه و برگ بوجود آمد - در ارتباط با انتقال گیاهان به زندگی در خشکی. ریشه های واقعی ابتدا در خزه های کلوپی شکل گرفتند، اما در گیاهان دانه ای به بالاترین تمایز و تخصص رسیدند.

بر اساس منشاء، انواع زیر از ریشه ها متمایز می شوند:

• اصلی که از ریشه جوانه دانه تشکیل می شود.
• آدنکس که روی ساقه ها، برگ ها یا تغییرات آنها تشکیل می شود.
• جانبی، که از ریشه های اصلی یا اضافی خارج می شوند.

ریشه جوانه ای که با جوانه زدن بذر از آن خارج می شود، ریشه اصلی را می دهد. ناحیه ای که در مرز بین ریشه اصلی و ساقه قرار دارد، یقه ریشه نامیده می شود. شاخه های ریشه اصلی ریشه های جانبی را تشکیل می دهند.

ریشه های فرعی که نه از ریشه، بلکه از قسمت دیگری از بدن گیاه رشد می کنند، سیستم ریشه را افزایش می دهند و در جایی که ریشه اصلی و جانبی وجود نداشته باشد، جایگزین آنها می شود. چنین ریشه هایی در گیاهان تک لپه ای از قسمت پایین ساقه تشکیل می شوند. هنگام برداشتن برخی از گیاهان (سیب زمینی، کلم) - از قسمتی از ساقه که با زمین پوشیده شده است. در چمن های چند ساله - روی ساقه های زیرزمینی (ریزوم)؛ روی لامپ ها - از پایین؛ با تکثیر رویشی - روی برگها (بنفشه، بگونیا).

در بسیاری از گیاهان، سطح ریشه بسیار بزرگتر از سطح قسمت هوایی است (برای چاودار زمستانی - 130 دلار برابر). ریشه ها می توانند به عمق بیش از 20 متر بروند (گیاهان بیابانی).

عمق نفوذ ریشه ها، درجه انشعاب آنها و عمقی که در آن رخ می دهد مشخصه هر گونه گیاهی است و به شرایط خارجی بستگی دارد.

ریشه سیستم. انواع سیستم ریشه

تعریف 2

ریشه سیستممجموع تمام ریشه های یک گیاه است.

بر اساس مبدا، انواع زیر از سیستم های ریشه متمایز می شوند:

با توجه به ماهیت توزیع بخش عمده ای از ریشه ها در خاک، سیستم های ریشه زیر متمایز می شوند:

• سطحی - ریشه ها نزدیک به سطح خاک (در لاله، صنوبر) قرار دارند.
• عمیق - ریشه ها در عمق رشد می کنند (خار شتر، ساکسول)؛ جهانی - ریشه ها به طور مساوی عمیق و گسترده می شوند (سیب زمینی، گندم).

مناطق ریشه

در جهت از پایین به بالا، کلاهک ریشه و چندین ناحیه کاربردی در ریشه قرار دارند.

1. پوشش ریشه؛
2. منطقه تقسیم سلولی (مخروط رشد)؛
3. منطقه ازدیاد طول سلول؛
4. منطقه مکش (منطقه موهای ریشه)؛
5. منطقه رسانا (منطقه ریشه های جانبی).

تعریف 3

کلاهک ریشه- سازند مخصوصی که مانند کلاهک، بالای در حال رشد ریشه را می پوشاند، آن را از آسیب ذرات جامد خاک محافظت می کند و (به لطف مخاط و جدا شدن مداوم سلول های لایه بیرونی) حرکت ریشه را تقویت می کند. ریشه در خاک

از تشکیل هر سلول غلاف تا مرگ آن در انواع متفاوتگیاهان روزی 4-9 دلار هزینه می کنند. در برخی از گیاهان آبزی، مانند اردک، به جای غلاف ریشه، نوک ریشه به طور ایمن توسط یک جیب مخصوص در برابر عمل شستشوی آب محافظت می شود.

در زیر کلاهک ریشه یک مخروط رشد ریشه یا ناحیه تقسیم سلولی وجود دارد که توسط سلول های دیواره نازک که به شدت به یکدیگر بسته شده اند و دائماً در حال تقسیم هستند تشکیل شده است.

در پشت منطقه تقسیم، منطقه ازدیاد طول سلول قرار دارد، جایی که آنها کشیده می شوند و شکل دائمی پیدا می کنند. به دلیل کشیده شدن سلول ها، ریشه رشد طولی پیدا می کند. منطقه تقسیم و منطقه افزایش طول سلول با هم منطقه رشد ریشه را تشکیل می دهند.

در بالای ناحیه رشد ریشه، یک ناحیه جذب یا ناحیه ای از موهای ریشه به طول 1.5 تا 2 دلار سانتی متر وجود دارد. در این ناحیه، سلول های لایه بیرونی ریشه، رویش های تک سلولی متعددی را تشکیل می دهند - موهای ریشه که آب را جذب می کنند. و املاح حل شده در آن از خاک، سطح جذب را چندین برابر ریشه افزایش می دهد. موهای ریشه ستون فقرات را بسیار متراکم می پوشانند.

مثال 1

به ازای هر 1 میلی متر سطح ریشه سیب حدود 300 دلار موی ریشه و برای ذرت بیش از 400 دلار وجود دارد.

طول موهای ریشه در گیاهان مختلف از 0.05 دلار تا 10 دلار در میلی متر متغیر است. عمر کوتاهی دارند.

مثال 2

موهای ریشه یک درخت سیب روزانه 10 تا 20 دلار زندگی می کنند و سپس می میرند و خراشیده می شوند.

به جای موهای مرده، موهای جدید تشکیل می شود، بنابراین، با رشد ریشه، ناحیه موهای ریشه نیز در عمق حرکت می کند.

در بالای ناحیه مکش یک ناحیه رسانا یا ناحیه ریشه های جانبی وجود دارد که بیشتر ریشه ها را تشکیل می دهد. در این ناحیه، ریشه ها دارای کرک های ریشه نیستند، اما ریشه های جانبی در اینجا تشکیل می شوند که گیاه را در خاک نگه می دارند. آب و املاح معدنی محلول در آن از طریق عناصر رسانا (رگ ها و لوله های غربال) این ناحیه به اندام های بالای زمینی گیاه و ریشه های لازم برای تغذیه سلول ها منتقل می شود. مواد آلیبه سمت پایین حرکت می کنند.

ساختار داخلی ریشه در ناحیه موهای ریشه.

در ناحیه مکش، ساختار داخلی ریشه همه گیاهان یکسان است. بافت پوششی - اپیبلما - از یک گلوله از سلول های زنده با دیواره نازک محکم بسته تشکیل شده است که قادر به تشکیل موهای ریشه هستند.

در زیر اپیبلما قشر اولیه قرار دارد که از سه لایه تشکیل شده است. خارجی - اگزودرم) - توسط چندین لایه از سلول های چند ضلعی محکم مجاور تشکیل شده است که در نهایت چوب پنبه می شوند و عملکرد محافظتی را انجام می دهند. توپ میانی - مزودرم - توسط سلول های زنده پارانشیم تشکیل شده است که در آن مواد مغذی ذخیره می شود. این سلول ها مقداری را سنتز می کنند ترکیبات آلیو انتقال آنها به بافت اتفاق می افتد. به دلیل وجود فضاهای بین سلولی در این توپ، تبادل گاز اتفاق می افتد. مزودرم بیشترین حجم قشر اولیه را اشغال می کند. لایه داخلی قشر اولیه - آندودرم - از یک ردیف سلولی تشکیل شده است که در حالت جوان زنده هستند و در نهایت چوب پنبه ای، چوبی و می میرند. در برابر آب غیر قابل نفوذ می شوند. محلول نمک های معدنی از خاک فقط از طریق سلول های مجرای زنده با دیواره نازک می تواند به مرکز ریشه نفوذ کند.

مستقیماً در زیر اندودرم استوانه مرکزی قرار دارد. لایه بیرونی آن - pericycle - بافت تشکیل دهنده ای است که ریشه های جانبی را ایجاد می کند، بنابراین اغلب به آن لایه ریشه می گویند.

در وسط استوانه مرکزی یک بافت پارانشیمی زنده وجود دارد که در آن دسته رسانا و عناصر مکانیکی عمیق می شوند.

رشد ریشه. عوامل موثر بر روند رشد ریشه

رشد و نمو سیستم ریشه گیاهان به حاصلخیزی خاک، رطوبت و دمای آن و همچنین نفوذپذیری هوای خاک بستگی دارد. در خاک های فشرده و بیش از حد مرطوب، ریشه ها رشد را کند می کنند. اما با رطوبت ناکافی خاک، رشد و نمو ریشه ها نیز به تاخیر می افتد.

مانند اندام های بالای زمین، ریشه سیستمدر دمای بهینه برای این گونه بهتر و شدیدتر رشد می کند. با کاهش جزئی دما، ریشه ها بهتر رشد می کنند و با افزایش اندام های روی زمینی گیاه.

رشد و نمو سیستم ریشه تا حد زیادی به حاصلخیزی خاک بستگی دارد. در خاک های کم حاصلخیز، ریشه ها بهتر از قسمت بالای زمین گیاه رشد می کنند و برعکس در خاک های بسیار حاصلخیز. کوددهی فسفر به رشد بهتر ریشه کمک می کند.

رشد ریشه نیز به شدت فتوسنتز بستگی دارد. با چمن زنی منظم اندام های هوایی گیاهان، رشد ریشه ها کند می شود که منجر به کاهش جرم آنها می شود. برداشت فراوان همچنین رشد ریشه ها را کند می کند و برعکس حذف گل آذین باعث تحریک آن می شود.

در یک بخش طولی، مناطق ریشه زیر (بخش های ریشه گیاه) متمایز می شوند:

• منطقه رشد با کلاهک ریشه؛
• منطقه افزایش طول و آغاز تمایز سلولی.
• منطقه مکش؛
• منطقه رسانا

مناطق ریشه

رشد

منطقه رشد (منطقه تقسیم) ریشه یک نوک به طول 2-3 میلی متر را اشغال می کند. این منطقه ای از سلول های فعال تقسیم می شود، مریستم ریشه. تمام بافت های ریشه از این بافت آموزشی به وجود می آیند.

منطقه رشد پوشیده شده است کلاهک ریشه، که آن را از آسیب محافظت می کند و حرکت ریشه را در خاک تسهیل می کند. سلول های کلاهک تورگ را افزایش داده اند. با عمیق شدن ریشه در خاک، آنها پاک می شوند، لایه بیرونی آنها لایه برداری می شود و سلول های جدید به دلیل مریستم ریشه از داخل رشد می کنند.

کشش

در ناحیه کشیدگی سلول ها در جهت طولی بسیار زیاد شده و استوانه ای می شوند. آنها واکوئل های بزرگی دارند. رشد تجمعی سلول ها در این ناحیه نیرویی ایجاد می کند که به دلیل آن ریشه عمیق تر به خاک می رود.

این ناحیه نیز کوچک است و چند میلی متر را اشغال می کند. در قسمت بالای آن، سلول ها شروع به تخصصی شدن می کنند و در نهایت به عروق، تراکئیدها و دیگر انواع سلول های ریشه در ناحیه جذب تبدیل می شوند.

مکش

ناحیه مکش ریشه از چند میلی متر تا چند سانتی متر طول دارد. سطح آن توسط یک بافت پوششی محافظت می شود - پوست با موهای ریشه. در زیر پوست پوست ریشه قرار دارد که قسمت مرکزی آن را با یک سیستم رسانا احاطه کرده است.

منطقه رسانا - بقیه ریشه، از مکش تا ساقه گیاه. این ناحیه دارای بافت پوششی متراکم تری است، ضخیم شده است، تعداد عروق و لوله های غربالی به دلیل فعالیت کامبیوم افزایش می یابد.

ناحیه هدایت ریشه یک واسطه بین ناحیه مکش و قسمت هوایی گیاه است.

جدول خلاصه ساختار و عملکرد مناطق ریشه

نام منطقه	ویژگی های ساختاری	کارکرد
منطقه تقسیم	سلول های زنده کوچک که به سرعت تقسیم می شوند	آغاز تمام مناطق و بافت های دیگر ریشه
منطقه رشد	سلول ها رشد می کنند و اندازه آنها افزایش می یابد	رشد اساسی ریشه را فراهم می کند
منطقه مکش	لایه بیرونی توسط سلول هایی با موهای ریشه نشان داده می شود	جذب آب را با مواد مفید حل شده در آن فراهم می کند
محل	بافت های رسانا به خوبی توسعه یافته است	حمل و نقل

ساختار داخلی ریشه گیاه

بافت پوششی خارجی ریشه - پوست- از نظر وجود کرک های ریشه، عدم وجود روزنه و کوتیکول، نفوذپذیری آسان در برابر آب، قابلیت جذب با پوست ساقه و برگ متفاوت است.

سلول های پوست در یک لایه مرتب شده اند. بسیاری از آنها دارای موهای ریشه هستند - برآمدگی های استوانه ای دراز دیواره بیرونی سلول های پوست، از 0.15 میلی متر تا 1 سانتی متر طول با قطر صدم میلی متر. هسته سلولی به ریشه مو منتقل می شود و معمولاً در انتهای آن قرار دارد.

سیتوپلاسم ریشه مو علاوه بر هسته حاوی واکوئل هایی با شیره سلولی و پلاستیدهای بی رنگ است. سطح موها با یک ماده مخاطی پوشیده شده است که آنها را با ذرات خاک به هم می چسباند.

موهای ریشهکوتاه مدت آنها در 30-40 ساعت تشکیل می شوند، 10-20 روز زندگی می کنند، سپس می میرند. برای جایگزینی آنها، موهای جدید در ناحیه ریشه جوان تشکیل می شوند و ناحیه دارای موهای مرده به یک منطقه رسانا تبدیل می شود. تعداد موهای ریشه در 1 میلی متر مربع به چند صد می رسد (به عنوان مثال، در ذرت - 425، در نخود فرنگی - 230). به دلیل وجود آنها، سطح مکش ریشه ده برابر افزایش می یابد.

پوست ریشهدر مجاورت پوست از داخل، متشکل از سلول های بافت اصلی است که در چندین ردیف قرار دارند. سلول های قشر مغز اندازه های مختلفی دارند. آنها مستقیماً زیر پوست بزرگ هستند و در لایه های عمیق تر، کوچکتر هستند.

داخلی ترین لایه قشر ( اندودرم) که قسمت مرکزی ریشه (استوانه مرکزی) را با یک سیستم رسانا می پوشاند، از یک ردیف سلول های متراکم تشکیل شده است. دیواره های بیرونی آنها (در کنار پوست) نازک است، در حالی که دیواره های جانبی و داخلی آنها ضخیم و غیر قابل نفوذ در برابر آب و گازها هستند.

بین سلول های دیواره ضخیم تعداد کمی سلول با دیواره نازک وجود دارد که در مقابل عروق استوانه مرکزی قرار دارند. اینها سلولهای عبوری هستند، آنها آب را از پوست ریشه به عروق استوانه مرکزی هدایت می کنند.

سیلندر مرکزیقسمت میانی ساقه را اشغال می کند و از بافت های مختلفی تشکیل شده است. لایه بیرونی آن که از داخل مجاور آن با اندودرم است، از سلول های پارانشیمی جدار نازک تشکیل شده است و به آن pericycle یا لایه ریشه می گویند.

سلول های دور چرخه (بافت آموزشی ثانویه) به طور دوره ای تقسیم می شوند و باعث ایجاد ریشه های جانبی، پارانشیم ریشه، جوانه های ناخواسته گیاهان زائد ریشه، کامبیوم می شوند.

علاوه بر این، به سمت مرکز استوانه محوری، یک بسته نرم افزاری عروقی-فیبری بسته وجود دارد که در آن بخش هایی از آبکش و آوند چوبی به صورت شعاعی قرار دارند. مرکز استوانه محوری ریشه در اکثر گونه های گیاهی توسط یک آوند بزرگ یا چند آوند کوچک اشغال شده است. در برخی از گونه ها، مرکز توسط سلول های بافت اصلی (پارانشیم) اشغال شده است که شکاف بین نواحی آبکش و آوند چوبی را نیز پر می کند.

ریشه برای تثبیت گیاه در خاک و جذب آب و مواد معدنی از آن عمل می کند. ریشه ای که از ریشه ژرمینال جنین بذر ایجاد می شود نامیده می شوداصلی . از ریشه اصلی خارج شود جانبی، که می تواند شاخه به شکل شودآدنکسریشه ها.

به مجموع تمام ریشه های یک گیاه سیستم ریشه می گویند. اگر ریشه اصلی به وضوح در سیستم ریشه متمایز شود، چنین سیستمی نامیده می شودمحوری . سیستم ریشه متشکل از چندین ریشه به طور مساوی توسعه یافته نامیده می شودفیبری . سیستم ریشه شیر عمدتاً برای گیاهان دو لپه ای، فیبری - برای اکثر تک لپه ها.

مناطق ریشه. بالای ریشه با سلول هایی پوشیده شده است که از آسیب ذرات خاک محافظت می کند - این است کلاهک ریشه. سلول های آن به طور مداوم از بیرون در حال لایه برداری هستند و از داخل برای جایگزینی سلول های مرده به دلیل تقسیم سلولی بافت آموزشی نوک ریشه، به طور مداوم سلول های جدید تشکیل می شود.

زیر غلاف ریشه یک منطقه وجود دارد سلول های تقسیم شدهپارچه آموزشی سلول های تشکیل شده در اینجا به شدت رشد می کنند و در امتداد محور ریشه کشیده می شوند. ناحیه ریشه تشکیل شده توسط چنین سلول هایی نامیده می شود منطقه کشش. بالاتر از آن آغاز می شود ناحیه ریشه مو(یا منطقه مکش). در اینجا، تک تک سلول‌های پوست ریشه دراز می‌شوند و موهای ریشه را تشکیل می‌دهند که آب و مواد معدنی را از خاک جذب می‌کنند. موهای ریشه کوچک هستند (طول آنها بیش از 10 میلی متر نیست) و عمر کوتاهی دارند. با رشد ریشه موهای مرده با موهای جدید جایگزین می شوند. بین ناحیه مکش و پایه ساقه طولانی ترین ناحیه است برگزاری.

در مرکز ریشه یک بافت رسانا وجود دارد و بین آن و پوست ریشه، بافت اصلی تشکیل شده است که از سلول‌های زنده بی‌رنگ بزرگ تشکیل شده است. آب با نمک های معدنی حل شده در آن از پایین به بالا حرکت می کند و محلول های مواد آلی لازم برای رشد ریشه از طریق لوله های غربال به پایین حرکت می کند.

کتابشناسی - فهرست کتب:

1. M.M. Musienko، P.S. Slavniy، P.G. Balan. دستیار کلاس هفتم روشنایی اصلی رهن اولیه. - ک.: "جنزا"، 2007

2. شا Banov D.A., Shabanova G.V. زیست شناسی. دستیار کلاس هفتم روشنایی اصلی رهن اولیه. - H.: "Osvita"، 2003

موجودات زنده توسط علم زیست شناسی مورد مطالعه قرار می گیرند. ساختار ریشه گیاه در یکی از بخش های گیاه شناسی مورد توجه قرار می گیرد.

ریشه اندام رویشی محوری گیاه است. با رشد اپیکال نامحدود و تقارن شعاعی مشخص می شود. ویژگی های ساختار ریشه به عوامل زیادی بستگی دارد. این منشا تکاملی گیاه است، متعلق به یک طبقه خاص، زیستگاه. از وظایف اصلی ریشه می توان به تقویت گیاه در خاک، مشارکت در تکثیر رویشی، ذخیره سازی و سنتز مواد آلی اشاره کرد. مواد مغذی. اما مهمترین عملکردی که فعالیت حیاتی یک ارگانیسم گیاهی را تضمین می کند، تغذیه خاک است که در فرآیند جذب فعال آب حاوی نمک های معدنی محلول از بستر انجام می شود.

انواع ریشه

ساختار خارجیریشه تا حد زیادی با توجه به نوع آن تعیین می شود.

• ریشه اصلی تشکیل آن از ریشه جوانه، زمانی که بذر گیاه شروع به جوانه زدن می کند، اتفاق می افتد.
• ریشه های ناخواسته آنها می توانند در قسمت های مختلف گیاه (ساقه، برگ) ظاهر شوند.
• ریشه های جانبی این آنها هستند که شاخه ها را تشکیل می دهند و از ریشه هایی که قبلاً ظاهر شده اند (اصلی یا تصادفی) شروع می شوند.

انواع سیستم ریشه

سیستم ریشه مجموعه تمام ریشه هایی است که یک گیاه دارد. که در آن ظاهراین مجموعه در گیاهان مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد. دلیل این امر وجود یا عدم وجود و همچنین درجات مختلف توسعه و شدت است انواع مختلفریشه ها

بسته به این عامل، چندین نوع سیستم ریشه متمایز می شود.

• نام برای خودش صحبت می کند. ریشه اصلی به عنوان یک محور عمل می کند. اندازه و طول آن به خوبی مشخص است. ساختار ریشه با توجه به این نوع معمولی است برای ترشک، هویج، لوبیا و غیره.
• این نوع ویژگی های خاص خود را دارد. ساختار خارجی ریشه که اصلی ترین آن است، هیچ تفاوتی با ساختارهای جانبی ندارد. در میان جمعیت به چشم نمی آید. از ریشه ژرمینال تشکیل شده و برای مدت بسیار کوتاهی رشد می کند. سیستم ریشه ادراری مشخصه گیاهان تک لپه ای است. اینها غلات، سیر، لاله و غیره هستند.
• سیستم ریشه از نوع مختلط. ساختار آن ترکیبی از ویژگی های دو نوع توصیف شده در بالا است. ریشه اصلی به خوبی توسعه یافته است و در برابر پس زمینه عمومی برجسته است. اما در عین حال، ریشه های فرعی نیز به شدت توسعه یافته اند. معمولی برای گوجه فرنگی، کلم.

توسعه تاریخی ریشه

از نقطه نظر رشد فیلوژنتیکی ریشه، ظاهر آن بسیار دیرتر از تشکیل ساقه و برگ رخ داد. به احتمال زیاد، انگیزه این امر ظهور گیاهان در زمین بود. برای به دست آوردن جای پایی در یک بستر جامد، نمایندگان فلور باستانی به چیزی نیاز داشتند که بتواند به عنوان تکیه گاه عمل کند. در فرآیند تکامل، ابتدا شاخه های زیرزمینی ریشه مانند شکل گرفتند. بعداً آنها باعث توسعه سیستم ریشه شدند.

کلاهک ریشه

تشکیل و توسعه سیستم ریشه در طول زندگی گیاه انجام می شود. ساختار ریشه گیاه وجود برگ و جوانه را فراهم نمی کند. رشد آن با افزایش طول انجام می شود. در نقطه رشد با کلاهک ریشه پوشانده می شود.

روند رشد با بافت آموزشی همراه است. این اوست که زیر کلاهک ریشه قرار دارد که وظیفه محافظت از سلول های ظریف تقسیم شده را از آسیب انجام می دهد. کیس خود مجموعه ای از سلول های زنده با دیواره نازک است که فرآیند تجدید دائماً در آنها انجام می شود. یعنی وقتی ریشه در خاک حرکت می کند، سلول های قدیمی به تدریج لایه برداری می کنند و سلول های جدید به جای آنها رشد می کنند. همچنین در قسمت بیرونی سلول های کلاهک مخاط خاصی ترشح می کند. پیشروی ریشه در بستر خاک جامد را تسهیل می کند.

به خوبی شناخته شده است که بسته به زیستگاه، ساختار گیاهان بسیار متفاوت است. مثلا، گیاهان دریاییکلاهک ریشه ندارند در روند تکامل، آنها سازگاری دیگری را تشکیل دادند - یک جیب آب.

ساختار ریشه گیاه: منطقه تقسیم، منطقه رشد

سلول ها که در طول زمان ظاهر می شوند، شروع به تمایز می کنند. بنابراین، مناطق ریشه تشکیل می شوند.

منطقه تقسیم توسط سلول های بافت آموزشی نشان داده می شود که متعاقباً همه انواع دیگر سلول ها را ایجاد می کنند. اندازه منطقه 1 میلی متر است.

منطقه رشد. با یک ناحیه صاف نشان داده شده است که طول آن از 6 تا 9 میلی متر است. بلافاصله پس از منطقه تقسیم دنبال می شود. سلول ها با رشد شدید مشخص می شوند که در طی آن به شدت دراز می شوند و تمایز تدریجی دارند. لازم به ذکر است که فرآیند تقسیم در این منطقه تقریباً انجام نمی شود.

منطقه مکش

این ناحیه از ریشه، به طول چندین سانتی متر، اغلب به عنوان ناحیه ریشه مو نیز شناخته می شود. این نام نشان دهنده ویژگی های ساختاری ریشه در این ناحیه است. سلول های پوستی رویش هایی وجود دارد که اندازه آنها می تواند از 1 میلی متر تا 20 میلی متر متغیر باشد. اینها موهای ریشه هستند.

منطقه مکش مکانی است که در آن جذب فعال آب که حاوی مواد معدنی محلول است انجام می شود. فعالیت سلول های موی ریشه را در این مورد می توان با کار پمپ ها مقایسه کرد. این فرآیند بسیار انرژی بر است. بنابراین سلول های ناحیه جذب دارای تعداد زیادی میتوکندری هستند.

توجه به یک ویژگی دیگر موهای ریشه بسیار مهم است. آنها قادر به ترشح یک مخاط خاص حاوی زغال سنگ، سیب و اسید سیتریک. مخاط باعث انحلال نمک های معدنی در آب می شود. به دلیل وجود مخاط، ذرات خاک به نظر می رسد به موهای ریشه می چسبند و جذب مواد مغذی را تسهیل می کنند.

ساختار ریشه مو

افزایش سطح ناحیه مکش دقیقاً به دلیل موهای ریشه اتفاق می افتد. به عنوان مثال، تعداد آنها در چاودار به 14 میلیارد می رسد و طول کل آنها تا 10000 کیلومتر است.

ظاهر موهای ریشه آنها را شبیه کرکی سفید می کند. آنها طولانی زندگی نمی کنند - از 10 تا 20 روز. زمان بسیار کمی برای تشکیل موجودات جدید در موجودات گیاهی لازم است. به عنوان مثال، تشکیل موهای ریشه در نهال های جوان یک درخت سیب در 30-40 ساعت انجام می شود. ناحیه‌ای که این زائده‌های غیرعادی از بین می‌روند می‌تواند برای مدتی آب را جذب کند و سپس چوب پنبه آن را می‌پوشاند و این توانایی از بین می‌رود.

اگر در مورد ساختار پوسته مو صحبت کنیم، اول از همه، باید ظرافت آن را برجسته کنیم. این ویژگی به مو کمک می کند تا مواد مغذی را جذب کند. سلول آن تقریباً به طور کامل توسط یک واکوئل احاطه شده توسط یک لایه نازک از سیتوپلاسم اشغال شده است. هسته در بالا قرار دارد. فضای نزدیک سلول یک غشای مخاطی ویژه است که باعث چسباندن موهای ریشه با ذرات ریز بستر خاک می شود. این امر آب دوستی خاک را افزایش می دهد.

ساختار عرضی ریشه در ناحیه مکش

ناحیه موهای ریشه نیز اغلب ناحیه تمایز (تخصص) نامیده می شود. این تصادفی نیست. اینجاست که لایه بندی خاصی در مقطع دیده می شود. این به دلیل محدود شدن لایه ها در داخل ریشه است.

جدول "ساختار ریشه در مقطع" در زیر ارائه شده است.

لازم به ذکر است که در داخل قشر نیز تمایز وجود دارد. لایه بیرونی آن اگزودرم نامیده می شود، لایه داخلی آندودرم و بین آنها پارانشیم اصلی قرار دارد. در این لایه میانی است که فرآیند هدایت محلول های غذایی به داخل آوندهای چوب انجام می شود. همچنین برخی از مواد آلی حیاتی برای گیاه در پارانشیم سنتز می شوند. بنابراین، ساختار داخلی ریشه، ارزیابی کامل اهمیت و اهمیت عملکردهایی را که هر یک از لایه ها انجام می دهند، ممکن می سازد.

محل

بالای ناحیه مکش قرار دارد. بزرگترین طول و بادوام ترین بخش ریشه است. در اینجا است که حرکت مواد مهم برای زندگی ارگانیسم گیاهی انجام می شود. این به لطف امکان پذیر است توسعه خوببافت های رسانا در این ناحیه ساختار داخلی ریشه در ناحیه هدایت، توانایی آن را برای انتقال مواد در هر دو جهت تعیین می کند. جریان صعودی (به سمت بالا) حرکت آب با ترکیبات معدنی حل شده در آن است. و ترکیبات آلی که در فعالیت حیاتی سلول های ریشه دخیل هستند تحویل داده می شوند. ناحیه هدایت مکانی است که ریشه های جانبی تشکیل می شوند.

ساختار ریشه جوانه لوبیا به وضوح مراحل اصلی فرآیند تشکیل ریشه گیاه را نشان می دهد.

ویژگی های ساختار ریشه گیاه: نسبت قسمت های زمینی و زیرزمینی

بسیاری از گیاهان با چنین توسعه سیستم ریشه مشخص می شوند که منجر به غلبه آن بر قسمت زمین می شود. به عنوان مثال کلم است که ریشه آن می تواند 1.5 متر عمق داشته باشد. عرض آن می تواند تا 1.2 متر باشد.

آنقدر رشد می کند که فضایی را اشغال می کند که قطر آن به 12 متر می رسد.

و در گیاه یونجه ارتفاع قسمت زمین از 60 سانتی متر بیشتر نمی شود در حالی که طول ریشه می تواند بیش از 2 متر باشد.

تمامی گیاهانی که در مناطقی با خاک های شنی و صخره ای زندگی می کنند، ریشه های بسیار بلندی دارند. این به این دلیل است که در چنین خاک هایی آب و مواد آلی بسیار عمیق هستند. در روند تکامل، گیاهان برای مدت طولانی با چنین شرایطی سازگار شدند، ساختار ریشه به تدریج تغییر کرد. در نتیجه، آنها شروع به رسیدن به عمقی کردند که ارگانیسم گیاهی بتواند مواد لازم برای رشد و نمو را ذخیره کند. بنابراین، به عنوان مثال، ریشه می تواند 20 متر عمق داشته باشد.

موهای ریشه در گندم به قدری قوی است که طول کل آنها به 20 کیلومتر می رسد. با این حال، این محدودیت نیست. رشد نامحدود ریشه آپیکال در غیاب رقابت شدید با سایر گیاهان می تواند این مقدار را چندین برابر بیشتر کند.

اصلاحات ریشه

ساختار ریشه برخی از گیاهان می تواند تغییر کند و به اصطلاح اصلاح شود. این نوعی سازگاری موجودات گیاهی در شرایط زیستگاه خاص است. در زیر توضیحاتی در مورد برخی از تغییرات ارائه شده است.

غده های ریشه از مشخصه های گل محمدی، چیستاک و برخی گیاهان دیگر هستند. از ضخیم شدن ریشه های فرعی و جانبی تشکیل می شود.

پیچک و کمپسیس نیز از نظر ویژگی های ساختاری این اندام های رویشی متفاوت هستند. آنها به اصطلاح ریشه های دنباله دار دارند که به آنها اجازه می دهد به گیاهان مجاور و سایر تکیه گاه هایی که در دسترس هستند بچسبند.

مشخصه آن طول زیاد و مکیدن آب، هیولا و ارکیده است.

ریشه های تنفسی که به صورت عمودی به سمت بالا رشد می کنند در عملکرد تنفس نقش دارند. بیدهای شکننده وجود دارد.

گیاهان سبزی مانند هویج، چغندر، تربچه دارای ریشه هایی هستند که در اثر رشد ریشه اصلی که مواد مغذی در داخل آن ذخیره می شود، تشکیل شده است.

بنابراین، ویژگی های ساختاری ریشه گیاه، که منجر به ایجاد تغییرات می شود، به عوامل بسیاری بستگی دارد. مهمترین آنها زیستگاه و توسعه تکاملی است.

قسمت های مختلف ریشه عملکردهای مختلفی را انجام می دهند و با ویژگی های مورفولوژیکی خاصی مشخص می شوند. این قطعات نامیده می شوند مناطق ریشه(شکل 5.3.):

–منطقه تقسیم -مریستم آپیکال ریشه (از 1 تا 5 میلی متر)، در نتیجه تقسیم شدید سلول های آن، تمام مناطق و بافت های دیگر ریشه تشکیل می شود. محافظت از آسیب کلاهک ریشه -یک تشکیل دائمی در حال تجدید در بالای ریشه در حال رشد - توسط یک بافت پارانشیمی خاص نشان داده می شود که مریستم آپیکال را از اصطکاک در برابر ذرات خاک محافظت می کند و به دلیل ترشح مخاط باعث پیشرفت ریشه می شود. گیاهان آبزی، به عنوان یک قاعده، کلاهک ریشه ندارند (به جای آن، یک تشکیل کلاهک مانند تشکیل می شود - جیب ریشه);

–

برنج. 5.3. نمای کلی (A) و مقطع طولی

برش (نمودار B) یک ریشه جوان:

I - کلاهک ریشه که ناحیه تقسیم را می پوشاند؛ II - منطقه رشد. III - منطقه مکش؛ IV - منطقه رفتار؛

1 - کلاهک ریشه، 2 - راس ریشه، 3 - کالیپتروژن، 4 - موهای ریشه، 5، 6 - ریشه های جانبی.

منطقه رشد،یا کشش -ناحیه رشد سلولی (چند میلی متر) که در جهت طولی کشیده می شود، انتهای ریشه را به عمق خاک هل می دهد. سلول های منطقه با تورگر بالا مشخص می شوند. تمایز سلولی در این منطقه آغاز می شود.

– منطقه مکش(از چند میلی متر تا چند سانتی متر) وظیفه جذب آب و مواد معدنی را با کمک موهای ریشه - رویش سلولی بر عهده دارد. اپبلم ها(ریزودرما) امید به زندگی موهای ریشه - 10-20 روز؛

یک گیاه چاودارتقریباً 14 میلیارد موی ریشه با طول کل بیش از 10000 کیلومتر.

– منطقه ی نگهداریدارای یک بافت رسانا توسعه یافته است، محلول های خاک را به قسمت های پوشاننده گیاه منتقل می کند. موهای ریشه، همراه با سلول های ریزودرم، می میرند و یک بافت پوششی تشکیل می شود که از بافت های زنده ریشه محافظت می کند. ریشه های جانبی در اینجا ظاهر می شوند (از این رو نام دوم منطقه - منطقه انشعاب) است. قسمت اعظم ریشه را تشکیل می دهد.

هیچ مرز مشخصی بین مناطق ریشه وجود ندارد.

محل برخورد ریشه با ساقه نامیده می شود یقه ریشه

4. ساختار داخلی (اولیه و ثانویه) ریشه

در خارج، انتهای ریشه جوان پوشیده شده است اپیبلما(ریزودرما) - یک بافت پوششی اولیه تک لایه ریشه (تشکیل شده از درماتوژن -لایه بیرونی مریستم آپیکال نوک ریشه) (شکل 5.4.). در ناحیه جذب، سلول های اپیبلما موهای ریشه را تشکیل می دهند و در ناحیه هدایت، به سرعت پوسته پوسته می شوند. نفوذ آب و املاح به داخل موهای ریشهو وارد سلول ها می شود پوسته و سیلندر مرکزیتوسط اسمز، انتشار و انتقال فعال رخ می دهد.

پ یکی اپیبلماواقع شده است اولیهپوست درخت (متمایز از چالش ها و مسائل -قسمت محیطی مریستم آپیکال، عمیق تر قرار دارد درماتوژن).

قفس در فضای باز قشر اولیه،درست زیر دراز کشیده اپیبلما،تماس گرفت اگزودرممی تواند تک لایه و چند لایه (2 - 3 لایه) باشد. در ناحیه هدایت، پس از لایه برداری از اپیبلم، اگزودرم در خارج است، می تواند چوب پنبه شود و عملکرد یک بافت پوششی محافظ را انجام می دهد.

O توده اصلی قشر اولیه - مزودرم– تشکیل شده توسط سلول های پارانشیمی: چند لایه، شل، با فضاهای بین سلولی. از طریق آن انتقال شعاعی (نزدیک) آب با مواد معدنی از اپیبلما به سیلندر مرکزی انجام می شود. در اینجا سنتز فعال متابولیت ها انجام می شود و مواد مغذی ذخیره ذخیره می شوند.

داخلی ترین لایه قشر است اندودرم، که به عنوان یک مانع عمل می کند - حرکت مواد را از پوست به استوانه محوری و بالعکس کنترل می کند (شکل 5.5.). در مراحل اولیه توسعه اندودرممتشکل از سلول های زنده و دیواره نازک است که به طور محکم و بدون فضاهای بین سلولی قرار گرفته اند. بعداً سلول های آن برخی از ویژگی های ساختاری مشخص را به دست می آورند: روی دیواره های شعاعی سلول ها اندودرمضخیم شدن های خاص ظاهر می شود (در نتیجه زیربرین شدن و لیگن شدن) - کمربند کاسپاریبا کمک آن حرکت محلول ها در امتداد دیواره سلولی مسدود می شود ( مسیر آپوپلاستیک). در نتیجه تمام مواد در سیلندر مرکزیو تنها از طریق پروتوپلاست های زنده سلول های اندودرم می تواند نفوذ کند. مسیر سیمپلاست) و تحت کنترل آنها (نفوذ پذیری انتخابی، محافظت در برابر نفوذ عوامل بیماری زا). در تک لپه ای در قفس اندودرمتغییرات بیشتر ممکن است رخ دهد: در سطح داخلی غشای سلولی اولیه، سابرینو سپس پوسته سلولزی ثانویه، که با گذشت زمان تبدیل به ذرات می شود و در نتیجه مسیر دوم حرکت مواد را مسدود می کند - سمپلاستیک(از طریق سیتوپلاسم سلول ها). در برخی از سلول ها این اتفاق نمی افتد و آنها فقط با آنها باقی می مانند کمربندهای کاسپاریاینها به اصطلاح هستند پست های بازرسی -تک لپه ای تنها از طریق آنها ارتباط فیزیولوژیکی بین قشر اولیه و استوانه محوری است. دسترسی به سلول هاکه در اندودرمکوچک است و قطر آن بسیار کوچکتر از قطر خارجی ریشه در ناحیه است اپبلم ها،بنابراین در اطراف اندودرمدر مقایسه با سایر بافت ها مقدار آب افزایش یافته است. در نتیجه آب از آن عبور می کند سلول ها را بررسی کنیدبه رگ ها آوند چوبیبا فشار معینی که به آن می گویند فشار ریشه(شکل 5.6.) .

برنج. 5.6. طرح حرکت آب در ریشه.

سیلندر مرکزی (محوری).(تشکیل شده از پلوما -قسمت داخلی مریستم آپیکال) شروع به تمایز در ناحیه رشد، نزدیک به منطقه تقسیم می کند. لایه بیرونی آن است دور چرخهیک بافت آموزشی تک لایه متشکل از سلول های پارانشیمی زنده است. AT دور چرخهریشه های جانبی گذاشته می شود و در برخی از گیاهان پایه های جوانه های آدنکس ظاهر می شود. در گیاهان دو لپه ای در ضخیم شدن ثانویه ریشه نقش دارد و تا حدی کامبیوم و فلوژن را تشکیل می دهد.

قسمت مرکزی سیلندر است بسته عروقی،شامل آوند چوبی اولیهو آبکش اولیه(بافت های رسانا از پروکامبیا،که در زیر قرار می گیرد دور چرخه).عناصر آبکشو آوند چوبیدر یک دایره قرار می گیرند، متناوب با یکدیگر، و به صورت مرکزگرا (به سمت مرکز ریشه) توسعه می یابند. آوند چوبیسریعتر رشد می کند و مرکز ریشه را اشغال می کند - ساختار تشکیل شده بافت رسانا نامیده می شود پرتو رسانای شعاعی

هسته معمولی برای یک ریشه نیست، اما گاهی اوقات (به عنوان مثال، در ذرت) در مرکز به صورت ناحیه کوچکی از بافت مکانیکی یا سلولهای جدار نازک ناشی از پروکامبیوم قابل توجه است.

چنین اولیهساختار ریشه تا پایان عمر حفظ می شود دم اسبی, خزه های باشگاهی، سرخس هاو تک لپه ای، در حالی که بقیه - فقط در منطقه مکش.

ژیمنوسپرم ها و دو لپه ای ها مشخص می شوند ثانویتغییر در ساختار ریشه، تضمین رشد ضخامت آن. ثانویتغییرات به دلیل مریستم های ثانویه رخ می دهد - کامبیومو فلوژن(شکل 5.7.) .

AT زود کامبیوماز سلول های پارانشیم استوانه مرکزی (پروکامبیوم) بین رگ های آوند چوبی اولیه و آبکش اولیه (در داخل) ظاهر می شود. توطئه ها کامبیومبه تدریج رشد کنید، دور آبکش بچرخید و با دور چرخه تماس بگیرید. سلول ها کامبیوممنشاء پروکامبیال تقسیم و تمایز: به مرکز رسوب می کند آوند چوبی ثانویه،به بیرون - آبکش ثانویهدر مکان هایی که رگ های خونی آوند چوبی اولیهدر تماس با دور چرخهسلول های دومی نیز تبدیل می شوند کامبیوم(با منشا پری حلقه ای)، اما فقط در آن متمایز می شود پارانشیم،که تشکیل می دهد پرتوهای شعاعیمقابل آوند چوبی اولیه یک حلقه کامبیال تشکیل می شود.

به دلیل رشد سریع بافت های ثانویه از داخل که باعث ضخیم شدن شدید ریشه می شود، قشر اولیه اغلب پاره می شود.

دور چرخههمچنین از نظر مریستمی فعال می شود: کامبیوم چوب پنبه ای را در جهت گریز از مرکز تقسیم و رسوب می کند - فلوژن فیلوژنتقسیم می کند و به بیرون می گذارد چوب پنبه(phellem) - بافت پوششی ثانویه ریشه. چوب پنبهجدا می کند قشر اولیهاز بافت های رسانا، تماس با سلول های زنده را از دست می دهد سیلندر مرکزی،می میرد و محو می شود داخل فلوژنبه تعویق می اندازد فلودرما،که سپس به بافت پارانشیمی تبدیل می شود و همراه با آن تشکیل می شود قشر ثانویه دور چرخهدر خارج، ریشه گیاهان دولپه ای، داشتن ساختمان فرعی، سرپوشیده پریدرم پوستهبه ندرت، فقط روی ریشه درختان قدیمی شکل می گیرد.

ریشه های چند ساله گیاهان چوبی اغلب در نتیجه فعالیت طولانی مدت کامبیا به شدت ضخیم می شوند. آوند چوبی ثانویهدر چنین ریشه هایی به یک استوانه جامد تبدیل می شود که از بیرون توسط یک حلقه کامبیوم و یک حلقه پیوسته از آبکش ثانویه احاطه شده است.

بنابراین، مراحل انتقال ریشه از اولیهشرکت ساختمانی ثانویبه شرح زیر:

1. ظاهر کامبیومبین پرتوهای آوند چوبی و آبکش و تشکیل حلقه کامبیال.

2. آموزش و پرورش فلوژندور چرخه، ظهور قشر ثانویه؛

3. رها کنید قشر اولیه؛

4. تغییر دهید شعاعیچینش بافت آوند چوبی و آبکش وثیقه.