Строение корня растения зоны корня. Зоны корня: роста, растяжения, всасывания, проводящая

Корень - подземный вегетативный орган растений

Определение 1

Корень - это подземный вегетативный орган, который характеризуется радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом в длину и способностью к ветвлению.

Боковые разветвления корня возникают эндогенно (из внутренних тканей). Точка роста корня покрыта корневым чехликом. У корня нет ни листьев, ни в определённом порядке размещённых почек.

Корень возник позже стебля и листа - в связи с переходом растений к жизни на суше. Настоящие корни впервые образовались у плаунов, но наивысшей дифференциации и специализации достигли у семенных растений.

По происхождению различают такие типы корней:

• главный, который образуется из зародышевого корешка семени;
• придаточные, которые образуются на стеблях, листьях или их видоизменениях;
• боковые, которые отходят от главного или дополнительных корней.

Зародышевый корень, который при прорастании семени выходит из него, даёт главный корень. Участок на границе между главным корнем и стеблем называется корневой шейкой. Разветвления главного корня образуют боковые корешки.

Придаточные корни, развивающиеся не из корня, а из иной части тела растения, увеличивают корневую систему, а там, где нет главного и боковых корней, заменяют их. Такие корни образуются у однодольных растений из нижней части стебля; при окучивании некоторых растений (картофель, капуста) - из той части стебля, которая засыпается землей; у многолетних трав - на подземных стеблях (корневищах); на луковицах - из донца; при вегетативном размножении - на листьях (фиалки, бегония).

У многих растений поверхность корня намного больше поверхности надземной части (у озимой ржи - в $130$ раз). Корни могут углубляться более чем на 20 м (растения пустыни).

Глубина проникновения корней, степень их ветвления и глубина, на которой оно происходит характерны для каждого отдельного вида растений и зависят от внешних условий.

Корневая система. Типы корневых систем

Определение 2

Корневая система - это совокупность всех корней одного растения.

По происхождению различают такие типы корневых систем:

По характеру распределения основной массы корней в почве различают такие корневые системы:

• поверхностную - корни располагаются близко к поверхности почвы (у тюльпана, ели);
• глубинную - корни развиваются в глубину (верблюжья колючка, саксаул); универсальную - корни равномерно развиваются вглубь и вширь (картофель, пшеница).

Зоны корня

В направлении снизу вверх в корне расположены корневой чехлик и несколько функциональных зон.

1. корневой чёхлик;
2. зона деления клеток (конус нарастания);
3. зона растяжения клеток;
4. зона всасывания (зона корневых волосков);
5. проводящая зона (зона боковых корней).

Определение 3

Корневой чехлик - специальное образование, которое подобно колпачку прикрывает растущую верхушку корня, защищает её от повреждений твёрдыми частичками грунта и способствует (благодаря слизи и постоянному отделению клеток внешнего слоя) движению корня в грунте.

От образования каждой клетки чёхлика до её отмирания у разных видов растений проходит $4-9$ суток. У некоторых водных растений, например, у ряски, вместо корневого чёхлика кончик корня гнадёжно защищён специальным кармашком от вымывающего действия воды.

Под корневым чехликом находится конус нарастания корня, или зона деления клеток, образованая клетками с тонкими стенками, которые плотно сомкнуты между собой и беспрестанно делятся.

За зоной деления находится зона растяжения клеток, где они вытягиваются и приобретают постоянную форму. Благодаря удлинению клеток корень растёт в длину. Вместе зона деления и зона растяжения клеток образуют зону роста корня.

Выше зоны роста корня размещена зона всасывания, или зона корневых волосков длиной $1,5 - 2$ см. В этой зоне клетки внешнего слоя корня образуют многочисленные одноклеточные выросты - корневые волоски, которые поглощают из почвы воду и растворённые в ней соли, увеличивая поглощающую поверхность корней во много раз. Корневые волоски очень густо покрывают корешок.

Пример 1

На $1$ мм поверхности корня яблони есть около $300$ корневых волосков, а кукурузы - более $400$.

Длина корневых волосков у разных растений колеблется от $0,05$ до $10$ мм. Они недолговечны.

Пример 2

У яблони корневые волоски живут $10 - 20$ суток, а потом отмирают и соскабливаются.

Вместо отмерших волосков образуются новые, потому по мере роста корня в глубину перемещается и зона корневых волосков.

Над зоной всасывания размещена проводящая зона, или зона боковых корней, составляющая большую часть корней. В этой зоне корни не имеют корневых волосков, но тут образуются боковые корни, которые удерживают растение в почве. По проводящим элементам (сосудам и ситовидным трубкам) этого участка вода и растворённые в ней минеральные соли двигаются к надземным органам растения, а необходимые для питания клеток корня органические вещества перемещаются вниз.

Внутреннее строение корня в зоне корневых волосков.

В зоне всасывания внутреннее строение корней всех растений одинаково. Покровная ткань - эпиблема - состоит из одного шара живых тонкостенных плотно сомкнутых клеток, которые способны образовывать корневые волоски.

Под эпиблемой размещена первичная кора, которая состоит из трёх слоёв. Внешний - экзодерма) -образован несколькими слоями многоугольных плотно прилегающих клеток, которые со временем опробковвевают и исполняют защитную функцию. Средний шар - мезодерма - образован живыми клетками паренхимы, в которых запасаются питательные вещества. В этих же клетках синтезируются некоторые органические соединения и происходит их транспорт в ткани. Благодаря наличию в этом шаре межклетников происходит газообмен. Мезодерма занимает наибольший объём первичной коры. Внутренний слой первичной коры - эндодерма - состоит из одного ряда клеток, которые в молодом состоянии живы, а со временем опробковевают, древеснеют и отмирают. Они становятся непроницаемыми для воды. Раствор минеральных солей из почвы может проникать к центру корня лишь сквозь тонкостенные живые пропускные клетки.

Непосредственно под эндодермой находится центральный цилиндр. Его внешний слой - перицикл - это образующая ткань, которая даёт начало боковым корням, потому его часто называют корнетворным слоем.

В средине центрального цилиндра расположена живая паренхимная ткань, в которую углублён проводящий пучок и механические элементы.

Рост корня. Факторы, влияющие на процесс роста корня

Развитие и рост корневой системы растений зависят от плодородия почвы, её влажности и температуры, а так же воздухопроницаемости почвы. На уплотнённых и чрезмерно влажных почвах корни замедляют рост. Но при недостаточной влажности почвы рост и развитие корней так же задерживаются.

Как и надземные органы, корневая система будет лучше и интенсивнее развиватьсяпри оптимальной для данного вида температуре. При незначительном снижении температуры будут лучше расти корни, а при повышении - надземные органы растения.

Рост и развитие корневой системы в значительной степени зависит и от плодородия почвы. На низкоплодородных почвах корни развиваются лучше, чем надземная часть растения, а на высокоплодородных - наоборот. Лучшему росту корней способствует внесение фосфорных удобрений.

Рост корней зависит так же от интенсивности фотосинтеза. При регулярном скашивании надземной части растений замедляется рост корней, что приводит к уменьшению их массы. Обильный урожай так же замедляет рост корней, а удаление соцветий наоборот стимулирует его.

На продольном разрезе различают следующие зоны корня (участки корня растения):

• Зона роста с корневым чехликом;
• зона растяжения и начала дифференцировки клеток;
• зона всасывания;
• проводящая зона.

Зоны корня

Роста

Зона роста (зона деления) корня занимает кончик длиной 2-3 мм. Это зона активно делящихся клеток, меристема корня. Все ткани корня возникают из этой образовательной ткани.

Зона роста покрыта корневым чехликом , который защищает ее от повреждений и облегчает продвижение корня в почве. Клетки чехлика обладают повышенным тургором. По мере углубления корня в почве они стираются, наружный слой их слущивается, а изнутри нарастают новые клетки за счет меристемы корня.

Растяжения

В зоне растяжения клетки сильно увеличиваются в продольном направлении и становятся цилиндрическими. В них появляются большие вакуоли. Совокупный рост клеток этой зоны создает силу, благодаря которой корень углубляется в почву.

Эта зона также невелика и занимает несколько миллиметров. В верхней ее части клетки начинают специализироваться, превращаясь окончательно в зоне всасывания в сосуды, трахеиды и другие виды клеток корня.

Всасывания

Зона всасывания корня имеет длину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Поверхность ее защищена покровной тканью - кожицей с корневыми волосками. Под кожицей находится кора корня, окружающая его центральную часть с проводящей системой.

Проводящая зона - вся остальная часть корня, начиная от всасывающей и до стебля растения. Этот участок имеет более плотную покровную ткань, утолщен, число сосудов и ситовидных трубок увеличено за счет деятельности камбия.

Зона проведения корня - посредник между всасывающей зоной и надземной частью растения.

Сводная таблица строения и функций зон корня

Название зоны	Особенности строения	Функции
Зона деления	Мелкие живые клетки, быстро делятся	Начало всех остальных зон и тканей корня
Зона роста	Клетки растут и увеличиваются в размерах	Обеспечивает основной рост корня
Зона всасывания	Наружный слой, представлен клетками с корневыми волосками	Обеспечивает всасывание воды с растворенными в ней полезными веществами
Зона проведения	Хорошо развиты проводящие ткани	Транспортная

Внутреннее строение корня растения

Наружная покровная ткань корня - кожица - отличается от кожицы стебля и листа наличием корневых волосков, отсутствием устьиц и кутикулы, легкой проницаемостью для воды, поглощающей способностью.

Клетки кожицы располагаются в один слой. Многие из них имеют корневые волоски - удлиненные цилиндрические выросты внешней стенки клеток кожицы, длиной от 0,15мм до 1см при поперечнике в сотые доли миллиметра. Ядро клетки переходит в корневой волосок и располагается обычно на самом его конце.

В цитоплазме корневого волоска кроме ядра содержатся вакуоли с клеточным соком, бесцветные пластиды. Поверхность волосков покрыта слизистым веществом, склеивающим их с частичками почвы.

Корневые волоски недолговечны. Формируются они за 30-40 часов, живут 10-20 дней, затем отмирают. На смену их на молодом участке корня образуются новые, а участок с отмершими волосками становится проводящей зоной. Количество корневых волосков на 1мм 2 достигает нескольких сотен (например, у кукурузы - 425, у гороха - 230). Благодаря их наличию всасывающая поверхность корня увеличивается в десятки раз.

Кора корня , прилегающая к кожице изнутри, состоит из расположенных в несколько рядов клеток основной ткани. Клетки коры имеют разные размеры. Непосредственно под кожей они крупные, а в слоях, лежащих глубже, - более мелкие.

Самый внутренний слой коры (энтодерма ), облегающий центральную часть корня (центральный цилиндр) с проводящей системой, состоит из одного ряда плотно уложенных клеток. Наружные их стенки (со стороны коры) тонкие, а боковые и внутренние - утолщены и непроницаемы для воды и газов.

Между толстостенными клетками есть небольшое число тонкостенных, расположенных против сосудов центрального цилиндра. Это пропускные клетки, они проводят воду из коры корня в сосуды центрального цилиндра.

Центральный цилиндр занимает срединную часть стебля и состоит из различных тканей. Наружный его слой, примыкающий изнутри к энтодерме, состоит из тонкостенных паренхимных клеток и называется перициклом, или корнеродным слоем.

Клетки перицикла (вторичная образовательная ткань) периодически делятся и дают начало боковым корням, паренхиме корня, придаточным почкам корнеотпрысковых растений, камбию.

Далее, к центру осевого цилиндра, располагается закрытый сосудисто-волокнистый пучок, в котором чередуются участки флоэмы и ксилемы, расположенные радиально. Центр осевого цилиндра корня у большинства видов растений занят одним крупным или несколькими мелкими сосудами. У некоторых видов центр занят клетками основной ткани (паренхимы), заполняющей также промежутки между флоэмными и ксилемными участками.

Корень служит для закрепления растения в почве и поглощения из нее воды и минеральных веществ. Корень, развивающийся из зародышевого корешка зародыша семени, называется главным . От главного корня отходят боковые , которые могут ветвиться, образуя придаточные корни .

Совокупность всех корней растения называется корневой системой. Если в корневой системе четко выделяется главный корень, то такая система называется стержневой . Корневая система, состоящая из нескольких одинаково развитых корней, называется мочковатой . Стержневая корневая система характерна, главным образом, для двудольных растений, мочковатая — для большинства однодольных.

Зоны корня . Верхушка корня покрыта клетками, защищающими его от повреждения частицами почвы, — этокорневой чехлик . Клетки его постоянно снаружи слущиваются, а изнутри, на смену отмершим, непрерывно образуются новые за счет деления клеток образовательной ткани кончика корня.

Под корневым чехли ком располагается зонаделящихся клеток образовательной ткани. Сформировавшиеся здесь клетка интенсивно растут и вытягиваются вдоль оси корня. Участок корня, образованный подобными клетками, именуетсязоной растяжения . Над ней начинаетсязона корневых волосков (или зона всасывания). Здесь отдельные клетки кожицы корня вытягиваются, образуя корневые волоски, которые всасывают из почвы воду с минеральными веществами. Корневые волоски малы по размерам (длина их не более 10 мм) и недолговечны. Отмершие корневые волоски по мере роста корня заменяются новыми. Между зоной всасывания и основанием стебля располагается наибольшая по протяженности зонапроведения .

В центре корня располагается проводящая ткань, а между ней и кожицей корня развита основная ткань, состоящая из крупных бесцветных живых клеток. По сосудам снизу вверх передвигается вода с растворенными в ней минеральными солями, а сверху вниз по ситовидным трубкам — растворы органических веществ, необходимые для роста корня.

Библиография:

1. М.М.Мусієнко, П.С.Славний, П.Г.Балан. Підручник для 7 класу загальноосвітніх навчальних закладів. - К.: "Генеза", 2007

2. Ша банов Д.А., Шабанова Г.В. Біологія. Підручник для 7 класу загальноосвітніх навчальних закладів. - Х.: "Освіта", 2003

Живые организмы изучает наука биология. Строение корня растения рассматривается в одном из разделов ботаники.

Корень является осевым вегетативным органом растения. Для него характерен неограниченный верхушечный рост и радиальная симметрия. Особенности строения корня зависят от многих факторов. Это эволюционное происхождение растения, его принадлежность к тому или иному классу, среда обитания. В качестве основных функций корня можно назвать укрепление растения в почве, участие в вегетативном размножении, запас и синтез органических питательных веществ. Но самая важная функция, обеспечивающая жизнедеятельность растительного организма, - почвенное питание, которое осуществляется в процессе активного всасывания из субстрата воды, содержащей растворенные минеральные соли.

Типы корней

Внешнее строение корня во многом обусловлено тем, к какому типу он относится.

• Главный корень. Его образование происходит из зародышевого корешка, когда семя растения начинает прорастать.
• Придаточные корни. Они могут появляться на различных частях растения (стебель, листья).
• Боковые корни. Именно они образуют разветвления, начинаясь от ранее появившихся корней (главного или придаточных).

Виды корневых систем

Корневая система - общность всех корней, которые имеются у растения. При этом внешний вид этой совокупности у различных растений может сильно варьироваться. Причиной тому служит наличие или отсутствие, а также разная степень развития и выраженности различных типов корней.

В зависимости от этого фактора различают несколько типов корневых систем.

• Название говорит само за себя. Главный корень выступает в роли стержня. Он хорошо выражен по размеру и длине. Строение корня по данному типу характерно для Это щавель, морковь, фасоль и пр.
• Для данного типа характерны свои особенности. Внешнее строение корня, являющегося главным, ничем не отличается от такового у боковых. Он не выделяется в общей массе. Образовавшись из зародышевого корешка, он растет совсем недолго. Мочковая корневая система характерна для однодольных растений. Это хлебные злаки, чеснок, тюльпан и пр.
• Корневая система смешанного типа. Ее строение соединяет в себе особенности двух, описанных выше, типов. Главный корень хорошо развит и выделяется на общем фоне. Но при этом сильно развиты и придаточные корни. Характерна для помидора, капусты.

Историческое развитие корня

Если рассуждать с точки зрения филогенетического развития корня, то его появление произошло гораздо позже, чем образование стебля и листа. Скорее всего, толчком для этого послужил выход растений на сушу. Для того чтобы закрепиться в твердом субстрате, представителям древней флоры требовалось что-то, что может послужить опорой. В процессе эволюции сначала образовались корнеподобные подземные веточки. Позже они дали начало развитию корневой системы.

Корневой чехлик

Формирование и развитие корневой системы осуществляется в течение всей жизни растения. Строение корня растения не предусматривает наличия листьев и почек. Его рост осуществляется за счет увеличения в длину. В точке роста он покрыт корневым чехликом.

Процесс роста связан с образовательной ткани. Именно она находится под корневым чехликом, выполняющим функцию защиты нежных делящихся клеток от повреждений. Сам чехлик - это совокупность тонкостенных живых клеток, в которых постоянно происходит процесс обновления. То есть, при продвижении корня в почве застарелые клетки постепенно слущиваются, а на их месте нарастают новые. Также расположенные снаружи клетки чехлика выделяют особую слизь. Она облегчает продвижение корня в твердом почвенном субстрате.

Общеизвестно, что в зависимости от среды обитания строение растений сильно различается. Например, водные растения не имеют корневого чехлика. В процессе эволюции у них образовалось другое приспособление - водяной кармашек.

Строение корня растения: зона деления, зона роста

Клетки, появившись из со временем начинают дифференцироваться. Таким образом формируются зоны корня.

Зона деления. Она представлена клетками образовательной ткани, которые впоследствии и дают начало всем остальным типам клеток. Размер зоны - 1 мм.

Зона роста. Представлена гладким участком, длина которого составляет от 6 до 9 мм. Следует сразу за зоной деления. Для клеток характерен интенсивный рост, в ходе которого они сильно вытягиваются в длину, и постепенная дифференциация. Следует заметить, что процесс деления в данной зоне почти не осуществляется.

Зона всасывания

Этот участок корня протяженностью несколько сантиметров также часто называют зоной корневых волосков. Это название отражает особенности строения корня на данном участке. Там имеются выросты клеток кожицы, размер которых может варьироваться от 1 мм до 20 мм. Это и есть корневые волоски.

Зона всасывания - это место, где осуществляется активное поглощение воды, в которой содержатся растворенные минеральные вещества. Деятельность клеток корневых волосков, в данном случае, можно сравнить с работой насосов. Этот процесс очень энергозатратный. Поэтому в клетках зоны всасывания содержится большое количество митохондрий.

Очень важно обратить внимание еще на одну особенность корневых волосков. Они способны выделять особую слизь, содержащую угольную, яблочную и лимонную кислоты. Слизь способствует растворению минеральных солей в воде. Частицы почвы благодаря слизи словно приклеиваются к корневым волоскам, облегчая процесс всасывания питательных веществ.

Строение корневого волоска

Увеличение площади зоны всасывания происходит именно за счет корневых волосков. Например, их количество у ржи достигает 14 миллиардов, образуя суммарную длину до 10 000 километров.

Внешний вид корневых волосков делает их похожими на белый пушок. Живут они недолго - от 10 до 20 дней. На формирование новых у растительного организма уходит совсем немного времени. Например, образование корневых волосков у молодых сеянцев яблони осуществляется за 30-40 часов. Тот участок, где произошло отмирание этих необычных выростов, еще в течение некоторого времени может всасывать воду, а потом его покрывает пробка, и эта способность теряется.

Если говорить о строении оболочки волоска, то, прежде всего, следует выделить ее тонкость. Эта особенность помогает волоску поглощать питательные вещества. Клетка его почти полностью занята вакуолью, окруженной тонким слоем цитоплазмы. Ядро располагается в верхней части. Пространство вблизи клетки представляет собой особый слизистый чехол, способствующий склеиванию корневых волосков с мелкими частичками почвенного субстрата. Благодаря этому гидрофильность почвы повышается.

Поперечное строение корня в зоне всасывания

Зону корневых волосков также часто называют зоной дифференциации (специализации). Это не случайно. Именно здесь на поперечном разрезе можно увидеть определенную слоистость. Она обусловлена разграничением слоев внутри корня.

Таблица «Строение корня на поперечном срезе» представлена ниже.

Следует отметить, что внутри коры тоже имеется разграничение. Ее наружный слой называется экзодерма, внутренний - эндодерма, а между ними находится основная паренхима. Именно в этом промежуточном слое происходит процесс направления растворов питательных веществ в сосуды древесины. Также, в паренхиме синтезируются некоторые жизненно важные для растения органические вещества. Таким образом, внутреннее строение корня позволяет в полном объеме оценить значимость и важность функций, которые выполняет каждый из слоев.

Зона проведения

Располагается над зоной всасывания. Самый большой по длине и наиболее прочный участок корня. Именно здесь происходит передвижение важных для жизнедеятельности растительного организма веществ. Это возможно благодаря хорошему развитию проводящих тканей в этой зоне. Внутреннее строение корня в зоне проведения обуславливает его способность транспортировать вещества в обоих направлениях. По восходящему току (вверх) идет передвижение воды с растворенными в ней минеральными соединениями. А вниз доставляются органические соединения, которые участвуют в жизнедеятельности клеток корня. Зона проведения - это место образования боковых корней.

Строение корня проростка фасоли четко иллюстрирует основные этапы процесса формирования корня растений.

Особенности строения корня растения: соотношение наземной и подземной частей

Для многих растений характерно такое развитие корневой системы, которое приводит к ее преобладанию над наземной частью. Примером может служить кочанная капуста, корень которой в глубину может вырасти на 1,5 метра. Ширина его может составлять до 1, 2 метра.

Настолько разрастается, что занимает пространство, диаметр которого может достигать 12 метров.

А у растения люцерна высота наземной части не превышает 60 см. Тогда как длина корня может составлять более 2 метров.

Все растения, обитающие в местностях с песчаными и скалистыми почвами, имеют очень длинные корни. Это обусловлено тем, что в таких почвах вода и органические вещества находятся очень глубоко. В процессе эволюции растения долго приспосабливались к таким условиям, постепенно менялось строение корня. В результате чего они стали достигать той глубины, где растительный организм может запастись необходимыми для роста и развития веществами. Так, например, корень может в глубину составлять 20 метров.

Корневые волоски у пшеницы ветвятся настолько сильно, что их суммарная длина может достигать 20 км. Однако, это не предельная величина. Неограниченный верхушечный рост корней в отсутствие сильной конкуренции с другими растениями может увеличить это значение еще в несколько раз.

Видоизменения корней

Строение корня некоторых растений может меняться, образуя так называемые видоизменения. Это своего рода приспособления растительных организмов в конкретных условиях обитания. Ниже представлено описание некоторых видоизменений.

Корневые клубни характерны для георгина, чистяка и некоторых других растений. Образуются за счет утолщения придаточных и боковых корней.

Плющ и кампсис тоже отличаются особенностями строения этих вегетативных органов. У них имеются так называемые корни-прицепки, которые позволяют им цепляться за рядом стоящие растения и другие опоры, находящиеся в их досягаемости.

Отличающиеся большой длиной и всасывающие воду, имеются у монстеры и орхидеи.

Растущие вертикально вверх дыхательные корни участвуют в выполнении функции дыхания. Имеются у ивы ломкой.

У таких овощных культур, как морковь, свекла, редис, имеются корнеплоды, которые образовались за счет разрастания главного корня, внутри которого запасаются питательные вещества.

Таким образом, особенности строения корня растения, приводящие к образованию видоизменений, зависят от многих факторов. Основными являются среда обитания и эволюционное развитие.

Различные части корня выполняют неодинаковые функции и характеризуют­ся определенными морфологическими особенностями. Эти части получили назва­ние зон корня (рис. 5.3.):

–зона деления – апикальная меристема корня (от 1 до 5 мм), в результате интенсивного деления ее клеток формируются все прочие зоны и ткани корня; от по­вреждений защищена корневым че­х­ликом – постоянно обнов­ляю­щимся образованием на верхушке растущего корня – представлен особой паренхим­ной тканью, которая защищает апи­кальную меристему от трения о почвенные частицы и способствует продвижению корня благодаря выде­лению слизи; вод­ные растения, как правило, корневого чехлика не имеют (вместо него формируется чехликоподобное образование – корневой кар­машек );

–

Рис. 5.3. Общий вид (А) и продольный раз-

рез (схема Б) молодого корешка:

I– корневой чехлик, прикрывающий зону деления;II– зона роста; III – зона всасывания; IV – зона проведения;

1 – корневой чехлик, 2 – апекс корня, 3 – калиптроген, 4 – корневые волоски, 5, 6 – боковые корни.

зона роста, или растяжения – зона роста клеток (несколько мм), рас­тягиваясь в продольном направлении, проталкивает корневое окон­чание вглубь почвы; клетки зоны характеризуются высоким тургором; в этой зоне начинается дифференциация клеток;

– зона всасывания (от нескольких мм до нескольких см) ответственна за поглощение воды и минеральных веществ при помощи корневых волосков – выростов клеток эпиблемы (ризодермы) продолжительность жизни корневых волосков – 10–20 дней;

У одного растения ржи примерно 14 млрд. корневых волосков суммарной длиной более 10 000 км.

– зона проведения обладает хорошо развитой проводящей тканью, передает почвенные растворы в вышележащие отделы растения; корневые волоски вместе с клетками ризодермы погибают, и формируется покровная ткань, защищающая живые ткани корня; здесь появляются боковые корни (отсюда и второе название зоны – зона ветвления); составляет основную массу корня.

Резких границ между зонами корня нет.

Место перехода корня в стебель называется корневой шейкой.

4. Внутреннее (первичное и вторичное) строение корня

Снаружи молодые корневые окон­чания покрыты эпиблемой (ризодермой) – однослойной первичной покровной тканью корня (образуется из дерматогена – на­ружный слой верхушечной меристе­мы кончика кор­ня) (рис. 5.4.). В зоне погло­щения клет­ки эпиблемы образуют корневые во­лоски, а в зоне проведения они довольно быстро слущиваются. Про­никновение во­ды и солей в корневые волоски и далее в клетки коры и центрального цилиндра происходит путем осмоса, диф­фузии и активного переноса.

Подэпиблемой располагается пер­вичная кора (дифференцируется из периб­лемы – периферийный отдел верхушечной меристемы, лежащий глубже дермато­гена ).

Наружные клетки первичной коры, лежащие непосредственно под эпиблемой, называются экзодермой. Она бывает однослойной и многослойной (2 – 3 слоя). В зоне проведения после слущивания эпиблемы экзодерма оказывается снаружи, может опробковевать и выполняет функцию защитной покровной ткани.

Основная масса первичной коры –мезодерма – образована паренхимными клетками: многослойная, рыхлая, с межклетниками. Через нее проходит радиаль­ный (ближний) транспорт воды с минеральными веществами от эпиблемы к цен­тральному цилиндру; здесь осуществляется активный синтез метаболитов и от­кладываются запасные питательные вещества.

Самым внутренним слоем коры является эндодерма , которая выполняет роль барьера – контролирует передвижение веществ из коры в осевой цилиндр и обратно (рис. 5.5.). На ранних этапах развития эндодерма состоит из живых, тонкостенных клеток, расположенных плотно, без межклетников. Позднее ее клетки приобрета­ют некоторые характерные структурные особенности: на радиальных стенках клеток эндодермы появляются особые утолщения (в результате суберинизации и одревеснения) – пояски Каспари, с помощью которых перекрывается передвиже­ние растворов вдоль клеточных стенок (апопластный путь ). В результате этого все вещества в центральный цилиндр и из него могут проникать только через живые протопласты кле­­ток эндодермы (сим­пластный путь ) и под их контролем (избирательная проницаемость, защита от проникновения болезнетвор­ных микроорганиз­мов). У однодольных в клетках эндодермы могут происходить дальнейшие изменения: на внутренней поверхности первичных оболочек клеток откладывается суберин и да­лее вторичная целлю­лоз­ная оболочка, которая со временем одревесневает, та­ким образом перекры­вается и второй путь передвижения веществ – симпластный (че­рез цито­­плазму клеток). На не­которых клетках этого не происходит и они ос­та­ются только с поясками Кас­пари, это так называемые пропускные клетки – у одно­доль­ных только через них осу­ществляется фи­зиологическая связь ме­ж­ду первичной корой и осевым цилиндром. Пропускных клеток в эндодерме мало, а ее диаметр намного меньше, чем внешний диаметр корня в области эпиблемы, по­этому вокруг эндодермы образуется повышенное в сравнении с другими тканями количество воды. В результате этого вода проникает через пропускные клетки в сосуды ксилемы с определенным давлением, которое получило название корнево­го давления (рис. 5.6.).

Рис. 5.6. Схема передвижения воды в корне.

Центральный (осевой) цилиндр (формируется из плеромы – внутренней части апикальной меристемы) начинает дифференцироваться в зоне роста, вплотную к зоне деления. Наружный его слой – перицикл представляет собой однослойную образовательную ткань, состоящую из живых паренхимных клеток. В перицикле закладываются боковые корни, а также у некоторых растений возникают зачатки прида­точных почек. У двудольных растений он участвует во вторичном утолщении корня, отчас­ти образуя камбий и феллоген.

Центральную часть цилиндра занимает сосудистоволокнистый пучок, со­стоящий из первичной ксилемы и первичной флоэмы (проводящие ткани образуются из прокамбия, который закладывается под перициклом). Элементы флоэмы и ксилемы заклады­ваются по кругу, чередуясь друг с другом, и развиваются центростремительно (по направлению к центру корня), однако ксилема растет быстрее и занимает центр корня – сформировавшаяся структура проводящей ткани получила название ра­диального проводящего пучка.

Сердцевина не типична для корня, но иногда (например, у кукурузы ) заметна в центре в виде небольшого участка механической ткани или тонкостенных кле­ток, возникающих из прокамбия.

Такое первичное строение корня сохраняется до конца жизни у хвощей , плаунов, папоротников и однодольных , а у остальных – только в зоне всасывания.

Для голосеменных и двудольных растений характерны вторичные изменения в строении корня, обеспечивающие его рост в толщину. Вторичные изменения происходят за счет вторичных меристем – камбия и феллогена (рис. 5.7.).

Вначалекамбий появляется из клеток паренхимы центрального цилиндра (прокамбия) между сосудами первичной ксилемы и первичной фло­эмы (с внут­ренней стороны). Участки камбия постепенно разрастаются, огибают флоэму и соприкасаются с перициклом. Клетки камбия прокамбиаль­ного происхождения делятся и дифференцируются: к центру откладывается вторичная кси­лема, к на­ружи – вторичная флоэма. В местах, где сосуды первичной ксилемы соприкасают­ся с перициклом, клетки последнего также пре­вращаются в камбий (перициклического происхождения), но он диф­ференцируется только в паренхиму, которая обра­зует радиальные лучи напротив первичной ксилемы. Образуется камбиальное кольцо.

Вследствие быстрого нарастания изнутри вторичных тканей, обусловливаю­щего сильное утолщение корня, первичная кора нередко разрывается.

Перицикл также становится меристематически активным: он делится и в цен­тробежном направлении откладывает пробковый камбий – феллоген. Феллоген де­лится и кнаружи откладывает пробку (феллему) – вторичную покровную ткань корня. Пробка изолирует первичную кору от проводящих тканей, она теряет связь с живыми клетками центрального цилиндра, отмирает и слущивается. Внутрь феллоген откладывает феллодерму, которая затем превращается в паренхимную ткань и образует вместе с перициклом вторичную кору. Снаружи корни двудоль­ных растений, имеющие вторичное строение, покрыты перидермой. Корка образуется ред­ко, лишь на старых корнях деревьев.

Многолетние корни древесных растений в результате длительной камбиаль­ной активности нередко сильно утолщаются. Вторичная ксилема у таких корней сливается в сплошной цилиндр, окруженный снаружи кольцом камбия и сплош­ным кольцом вторичной флоэмы.

Таким образом, этапы перехода корня от первичного строения ко вторичному следующие:

1. Появление камбия между лучами ксилемы и флоэмы и образование камбиального кольца;

2. Образование феллогена перициклом, возникновение вторичной коры;

3. Сбрасывание первичной коры;

4. Смена радиального расположения тканей ксилемы и флоэмы коллатеральным .